11 关于转向架的振动性能分析 李老师
高性能转向架用钢的动态塑性行为分析
高性能转向架用钢的动态塑性行为分析概述高性能转向架用钢是一类广泛应用于汽车制造领域的重要材料,其具有优异的强度、韧性和耐腐蚀性能。
在汽车行驶过程中,转向架承受着大量的载荷和振动,因此对转向架用钢的动态塑性行为进行分析对于确保汽车行驶的安全性和可靠性至关重要。
动态塑性行为分析方法动态塑性行为分析旨在研究材料在高应变速率条件下的塑性变形特性。
目前常用的分析方法包括冲击试验、压缩试验和拉伸试验。
在这些试验中,我们通过测量应力—应变曲线、变形模式和断裂形态等参数来评估材料的动态塑性性能。
冲击试验冲击试验是一种常用的动态塑性行为分析方法,它通过施加冲击载荷来模拟实际使用中的冲击情况。
在冲击试验中,常用的指标包括吸能能力、断裂韧性和残余变形等。
通过分析这些指标,我们可以评估转向架用钢在受到冲击载荷时的耐久性和可靠性。
压缩试验压缩试验是另一种常用的动态塑性行为分析方法,它通过施加压缩载荷来模拟实际使用中的压缩情况。
在压缩试验中,常用的指标包括屈服强度、抗压强度和压缩变形等。
通过分析这些指标,我们可以评估转向架用钢在承受压缩载荷时的稳定性和可靠性。
拉伸试验拉伸试验是一种常用的动态塑性行为分析方法,它通过施加拉伸载荷来模拟实际使用中的拉伸情况。
在拉伸试验中,常用的指标包括屈服强度、延伸率和断裂韧性等。
通过分析这些指标,我们可以评估转向架用钢在受拉载荷时的塑性变形和破裂行为。
动态塑性行为分析结果通过以上动态塑性行为分析方法,我们可以得到转向架用钢的塑性行为分析结果。
这些结果可以帮助我们了解材料的变形特性和破裂机制,进而优化材料的设计和制造工艺。
从冲击试验结果来看,转向架用钢具有较高的吸能能力和断裂韧性,表明其在受到冲击载荷时具备较好的耐久性和抗冲击性能。
从压缩试验结果来看,转向架用钢具有较高的屈服强度和抗压强度,表明其在受到压缩载荷时具备较好的稳定性和承载能力。
从拉伸试验结果来看,转向架用钢具有较高的屈服强度和断裂韧性,表明其在受到拉伸载荷时具备较好的塑性变形和破裂行为。
转向架结设计及动力学性能分析(精)
摘要进入21世纪,我国的城市轨道交通方兴未艾。
作为世界上人口最多的国家为保证拥有一个有效,快速,便捷的交通。
轨道交通作为主要的趋向已开始平凡地出现在我们的生活中。
转向架为一个重要部件被用来承载车辆,提供牵引力(动力转向架)减震,其主要作用还是车辆的导向问题。
由于车辆过弯的作用力完全来自钢轨对于轮对的挤压,车辆具有固定轴距,所以转向架前一轮对的外侧轮缘和后一轮对的内侧轮缘,对钢轨之间存在着很大的挤压力!转向架是机车车辆嘴重要的组成部件之一,其结构是否合理直接影响机车车辆的运行品质﹑动力性能和行车安全。
高速列车在全世界各地的疾速奔驰,现代城轨车辆的飞速发展,无一不与转向架技术的进步发展息息相关。
可以毫不夸张地说,转向架技术是”靠轮轨接触驱动运行的现代机车车辆”得以生存发展的核心技术之一。
由于各国铁路发展的历史和背景的不同,以及技术条件上的差异,致使各国研制的高速转向架结构类型也相差较多。
然而在设计原则上的共识和实践经验却导致告诉转向架形式上的众多相同之处,如采用空气弹簧悬挂系统、无磨耗轴箱弹性定位、盘形制动为主的复合制动系统,等等。
根据国内高速转向架的设计经验,建议采用以下设计原则:1、采用高柔性的弹簧悬挂系统,以获得良好的振动性能。
这种高柔性空气弹簧在速度300km/h以下能表现出其优越性。
2、采用高强度、轻量化的转向架结构,以降低轮轨间动力作用。
3、采用能有效地抑制转向架蛇形运动,提高转向架蛇形运动临界速度的各种措施。
4、驱动装置采用简单、使用、可靠、成熟的结构,尽量减小簧下质量和簧间质量,以改善轮轨间的动作用力,提高告诉运行稳定性。
5、基础制动装置采用复合制动系统。
目录第1章转向架的概述 11.1 转向架的组成 11.2 转向架的分类 21.2.1 几种典型的动车组转向架简介 3 1.3 转向架的历史 5第2章转向架的作用 8第3章转向架的检修 9 3.1 构架附件的检修 93.2 弹性悬挂装置检修 93.3 其余一系悬挂系统部件的检修 103.4 二系悬挂系统的检修 103.5 抗侧滚扭杆的检修 123.6 减振器的检修 123.7 轮对、轴箱装置的检修 133.8 轮对的检修 13第4章论文总结 15第5章致谢 16第1章转向架的概述1.1 转向架的组成转向架构架是转向架的主体,用以联系(安装)转向架组成部分和传递各方向的力。
悬挂式单轨车辆转向架构架振动模态分析
了计算,并对其各阶模态下的固有频率和振型进行分析.结果表明:转向架在各阶模态对应的固有频率 下 的
振型合理,各向刚度变化较小,可以满足构架上零部件正常工作环境的要求,转向架对车辆的平稳运行 起 到
了重要作用.
簧与构架相连,同时 也 在 横 向 通 过 两 侧 横 向 拉 杆 与 构
架相连;梯形悬吊装置的下端与车体相连.
1.
2 构架有限元模型
构架的薄板部分使用二维壳单元 Sh
e
l
l181 进行划
分,
部分安装座以及牵引电机壳的末端部分用 So
l
i
d185
单元进行离散,最终得到的有限元模型如图 2 所示,单
第 6 期(总第 217 期)
2019 年 12 月
No.
6
De
c.
机 械 工 程 与 自 动 化
MECHANICAL ENGINEERING & AUTOMATION
文章编号:
1672
G
悬挂式单轨车辆转向架构架振动模态分析
任声泰,王伯铭
(西南交通大学 机械工程学院,四川 成都 610031)
向约束作用,这 里 选 用 弹 簧 单 元 Comb
i
n14,其 径 向 刚
/
.走行轮限制了转向架的垂向运动,
度为 1.
83 MN m
为 钢 帘 线 充 气 橡 胶 轮 胎,同 样 可 以 用 弹 簧 单 元
Comb
i
n14 来模拟,走行轮的径向刚度为9.
14MN/m,
同时在走行轮空心轴处添加纵向约束.
城市轨道交通车辆转向架天线梁随机振动疲劳分析
城市轨道交通车辆转向架天线梁随机振动疲劳分析摘要:为了改善某城市轨道交通车辆的转向架天线梁的耐久性,我们采用了随机振动疲劳分析,并利用有限元技术建立一个模拟系统,可以实时获得时间序列的加速度谱和载荷激励谱,从而有效地改善该结构的抗震能力。
采用Dirlik公式和线性疲劳累积损伤理论,我们可以精确估算出转向架天线梁的最大损伤点,并且可以根据实际情况优化疲劳性能。
另外,经过实验验证,该方法的精度远高于传统的疲劳分析,因为它能够更加精确地捕捉到转向架天线梁的疲劳变形。
关键词:城市轨道交通;车辆;转向架天线梁;随机振动;疲劳寿命引言城市轨道交通的转向架上的天线梁,是一种重要的设备,它可以将车载信号传输至驾驶员的手中。
它由横梁、辅助安装座组成,并且左右两端通过螺栓将其固定在转向架的构架端部。
当车辆行驶时,由于路面的不平坦,会产生一种力,这种力会被传导至转向架的天线梁,从而产生激励效果。
由于转向架构架的频率范围很广,当外界的负载和构架上的零件的振动频率接近时,如果零件的抗随机振动疲劳性能不够,就很容易出现疲劳断裂的情况。
随着外载荷的动态交变载荷的增加,结构的固有频率分布可能会出现变化,从而导致共振疲劳破坏。
因此,在进行天线梁疲劳设计时,必须考虑随机载荷及其对结构的影响,以便更准确地预测出疲劳寿命。
一、随机振动疲劳理论当一种物体经历了外力的影响时,就会出现疲劳损伤。
这种损伤的程度取决于物体所承载的载荷,有时是物体的最大负载,有时是物体的平衡负载。
一般情况下,物体的平衡负载都由物体的直径或长度决定。
当轨道车辆行驶时,由于激励载荷的不确定性,它们的疲劳寿命将受到严重的损害。
为了更好地分析随机振动疲劳,我们需要从频域和时域两个方面来计算结构应力响应谱,以便更准确地预测疲劳状态。
通过频域分析,可以获得应力功率谱的特征曲线,而时域分析则可以揭示应力在一定时间内的变化趋势。
通常,疲劳寿命分析是在时间域内完成的,在研究部件结构的过程中,我们必须通过单位载荷分析,研究它的应力/应变随着时间的推移的变化情况。
车辆通过道岔时转向架结构系统振动特性研究
首先把柔体变形的 Ritz 近似代入到 Hamilton 理论方程中,然后使用变分原理,可得出柔体的运 动方程
⎧ 0 ⎫ ⎧a ⎫ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎬ + k (ω,q,q M ( q ) ⎨ω ) + ⎨ 0 ⎬ = h ( r,q,") ⎪q ⎪ ⎪K q ⎪ ⎩ ⎭ ⎩ (q ) ⎭
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收稿日期:2005-05-27;修改日期:2005-10-28 基金项目:国家自然科学基金资助项目(50575020) 作者简介:*金新灿(1961),浙江诸暨人,高工,博士生,从事结构工程研究(E-mail: jinxincan@); 孙守光(1962),黑龙江人,教授,博士,院长,从事结构工程研究; 陈光雄(1962),广西人,教授,博士,从事结构工程研究。
图 2 作用于弹性构架的动态载荷 (第一阶扭转模态振型(25Hz)) Fig.2 Dynamicaly loaded elastic body (1st eigenmode: Torsion at 25Hz)
3 高速客车和轮轨线路系统的多体 系统模型建立
针对所研究客车和线路耦合系统的特点及分 析目标,利用 SIMPACK 软件建立了高速客车和轮 轨线路系统的多体系统模型。模型中,转向架构架 可通过上述的 SID 文件的数据描述为 MBS 模型中 的弹性体,多组线性弹簧和阻尼单元组合描述了一 系和二系的悬挂单元。高速客车的多体模型共包括 十三个刚体(一个车体、四个轮对、八个轴箱)和二 个弹性体(构架),见图 3。
STUDY ON VIBRATIONAL CHARACTERISTICS OF RAILWAY BOGIE WHEN ROLLING-STOCK RUNNING THROUGH A SWITCH
转向架重要承载结构电测试验并评价其动力学性能毕业论文
摘要随着我国现代经济的高速发展,为提高铁路运输能力,货运列车一直在向“重载”方向发展。
由于高速、重载,铁路车辆动负荷加剧,车体钢结构过早疲劳损坏现象不断发生。
车辆关键部位疲劳开裂的主要原因为车辆振动造成的疲劳破坏,这就有必要考虑车辆运行过程中动力学问题。
本文综述了国内外重载运输的发展现状,分析了国内外现有重载货车转向架的结构特点和性能,并以K6型转向架为研究对象,对其摇枕弹簧进行电测试验并以试验结果评价其动力学性能。
试验分为空重车两种状态下有无摇枕弹簧作用四种情况,通过在车体上安装传感器接收电信号,并使用DH5922动态测试分析系统采集到各组加速度值。
使用origin软件对所得结果进行处理,各组情况对比分析得到加速度时域分析图。
最后,通过所得曲线的拟合,得到经验公式,可对不同速度下的加速度值进行预测。
论文研究结果表明, 当车辆速度达到20km/h后,摇枕弹簧垂向减振效果明显。
关键词:重载货车转向架车辆动力学试验加速度AbstractWith the rapid development of China's modern economy, to improve the railway transport capacity, freight trains have been to "heavy load" direction. Due to the high-speed, heavy-duty, rail vehicles dynamic load increase, premature fatigue damage phenomenon of steel body continues to occur. Fatigue failure of key parts of vehicles mainly due to fatigue cracking caused by vehicle vibration, which is necessary to consider the problems of vehicle dynamics during vehicle operation. This paper reviews the current development of domestic and foreign heavy transport and analyzes the structural characteristics and performance of existing heavy-duty trucks’ bogie at home and abroad. With K6 bogie type for the study, do electrical testing experience for its bolster spring and use the results to evaluate its dynamic performance. The test is divided into two kinds,empty or heavy and whether the action of the bolster springs presence .Receive electrical signals by sensor mounted on the vehicle body and use dynamic testing and analysis system DH5922 collected acceleration values in each group.Origin software is used to deal with the parative analysis of the situation in each group get acceleration time-domain analysis chart. Finally, through the curve fitting, we get empirical formulas, which can predict acceleration value under different speeds. Thesis research results show that when the vehicle speed reaches 20km / h, bolster spring vertical damping effect is obvious.Key words:heavy duty truck bogie vehicle dynamics test acceleration目录第一章绪论 (1)1.1选题背景 (1)1.2国外铁路货车转向架现状 (2)1.3国内铁路货物列车转向架现状 (4)1.4本文主要研究内容 (6)第二章试验仪器的选择 (7)2.1传感器的选择 (7)2.2加速度传感器的布置方法 (8)2.3试验仪器 (9)第三章准备阶段 (11)3.1安装传感器 (11)3.2布线 (11)3.3DH5922动态测试分析系统预热 (13)3.4转向架综合性能试验台 (13)第四章试验过程 (14)4.1空车无摇枕弹簧作用 (14)4.2空车有摇枕弹簧作用 (14)4.3重车有摇枕弹簧作用 (15)4.4重车无摇枕弹簧作用 (16)4.5整理试验器材 (16)第五章数据的处理 (17)5.1ORIGIN (17)5.2提取数据 (17)5.3时域分析 (18)5.4频域分析 (24)第六章实验结论 (30)谢辞 (32)参考文献 (33)第一章绪论1.1选题背景自18世纪第一次工业革命以来,人类文明有了突飞猛进的发展。
转向架构架工作模态及其对车下振动传递影响初探
转向架构架工作模态及其对车下振动传递影响初探刘佳;赵悦;凌亮;圣小珍【期刊名称】《噪声与振动控制》【年(卷),期】2015(000)003【摘要】为进一步了解运行过程中转向架构架的真实动态特性,对实际线路运行的某高速列车进行工作模态测试,获取构架响应点之间的互谱信号并进行模态参数识别。
模态参数识别方法采用最小二乘复频域法。
根据其识别结果,剔除由轴箱传至构架且引起构架显著峰值的虚假模态,获得构架真实工作模态参数。
结合轴箱、车体外地板振动实测频谱,找到车体外地板显著振动频率来源,进而分析转向架工作模态对车体外地板振动显著峰值的影响。
本文的相关实测结果为了解运行过程中转向架构架真实动力学行为、研究车体外地板振动显著频率的产生、传递机理提供依据;同时,测试及模态参数识别方法为车体运行部件工作模态试验提供参考。
【总页数】5页(P19-23)【作者】刘佳;赵悦;凌亮;圣小珍【作者单位】西南交通大学牵引动力国家重点实验室,成都 610031;西南交通大学牵引动力国家重点实验室,成都 610031;西南交通大学牵引动力国家重点实验室,成都 610031;西南交通大学牵引动力国家重点实验室,成都 610031【正文语种】中文【中图分类】U270.1+6;V216.2+1【相关文献】1.基于连续小波变换的转向架构架工作模态分析 [J], 张涛;李强;王曦;马利军2.环形行波超声电机非工作模态的影响及检测 [J], 陆旦宏;陈柄汛;刘星伟;林秋香;蒋春容;胡霞3.半球谐振陀螺的结构参数对工作模态以及进动系数的影响 [J], 李毅轩;周怡;苏岩4.高速动车组车下设备对车体振动传递与模态频率的影响机理研究 [J], 宫岛;周劲松;杜帅妹;孙文静;孙煜5.SS4型电力机车转向架构架裂损原因初探 [J], 杨信;侯耀国因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
转向架的性能参数
转向架的性能参数转向架是列车的一个重要组成部分,它承载着整个车辆的重量,并负责将车辆引导到正确的线路上。
转向架的性能参数对列车的运行安全性、稳定性和舒适性具有重要影响。
以下是一些常见的转向架性能参数:1.构架:构架是转向架的基础结构,它负责支撑和连接各个零部件。
构架的强度、刚度和重量直接影响到转向架的性能。
2.轮对:轮对是由车轮和车轴组成的。
它的作用是承受车辆的重量,并提供牵引力和制动力。
轮对的直径、接触面和轮箍材料等都会影响到车辆的运行性能。
3.悬挂系统:悬挂系统是连接构架和轮对之间的缓冲装置,它可以减少车辆运行时的冲击和振动,提高乘坐舒适性。
悬挂系统的刚度和阻尼系数需要根据车辆的运行速度和载重量进行选择和设计。
4.驱动装置:驱动装置是提供牵引力的装置。
它包括电动机、齿轮箱、联轴器和车轮等部件。
电动机的功率、转速和扭矩等参数需要与齿轮箱和车轮匹配,以达到最佳的牵引效果。
5.制动装置:制动装置是使车辆减速或停止的装置。
它包括制动盘、制动缸、制动片和制动手柄等部件。
制动装置的性能需要与车辆的重量、速度和运行条件相匹配,以确保安全性和可靠性。
6.轴重和载重:轴重是指每个轮对所承受的重量,而载重则是指车辆的总重量。
这些参数对车辆的运行性能和稳定性具有重要影响。
7.运行速度和加速度:运行速度是指车辆在轨道上行驶的速度,而加速度则是指速度的变化率。
这些参数对车辆的运行效率和乘客的舒适性具有重要影响。
8.曲线通过能力:曲线通过能力是指车辆在曲线轨道上行驶的能力。
这涉及到车辆的悬挂系统、车轮和齿轮箱等部件的匹配和设计。
9.运行稳定性:运行稳定性是指车辆在轨道上保持稳定的能力,特别是在高速行驶时。
这需要考虑到悬挂系统、车轮和轨道条件等因素。
10.维护和检修:维护和检修是保证转向架性能的重要措施。
需要定期检查和更换零部件,保持转向架的良好状态。
同时,也需要针对不同的运行条件和载荷进行适当维护和调整。
转向架结构及常见故障分析
转向架结构及常见故障分析( 08-32 09-32 )目录第一节:转向架的作用第二节:转向架的主要技术要求第三节:转向架的组成及特点第四节:车架和转向架连接装置的常见故障与分析第五节:转向架构架的常见故障与分析第六节:弹簧减震装置的常见故障与分析第七节:驱动机构的常见故障与分析第八节:基础制动装置的常见故障与分析第一节:转向架的作用转向架是承载车体重量和传递走行动力的导向部件,是大型养路机械的重要组成部分,其主要作用如下:1)承载车体重量转向架作为一个独立的走行装置,它直接支撑车体,承受和传递车架以上各部分(车体,车架,动力传递装置及作业装置等)的重量;2)传递走行动力把轮轨接触处产生的轮轴牵引力,以及通过曲线时轮轨之间的横向作用力传至转向架构架,经过减震环节再传向车体,同时,转向架引导车辆在线路上运行;3)曲线通过转向架可相对车体回转,其固定轴距也较小,故能使车辆顺利通过半径较小的曲线,并大大减少车辆的运行阻力。
4)提高车辆的运行平稳性转向架的结构要便于弹簧减振装置的安装,使之具有良好的减振特性,以缓和车辆和线路之间的相互作用,减小振动和冲击,使车体在各振动方向上的位移量减小,提高车辆运行平稳性和安全性。
5)保证必要的粘着力和制动力充分利用轮轨之间的粘着,传递牵引力和制动力,放大制动缸所产生的制动力,使车辆具有良好的制动效果,以保证在规定的距离之内停车。
6)便于检修转向架是车辆的一个独立部件,在转向架于车体之间尽可能减少联接件。
易于从车辆底架下推进,推出,便于检修,有利于劳动条件的改善和检修质量的提高。
第二节转向架的主要技术要求转向架是大型养路机械的主要组成部分之一,它用来传递车辆的各种载荷,并利用轮轨间的粘着作用保证牵引力的产生。
转向架结构性能的好坏,直接影响大型路养机械的牵引能力、运行品质、轮轨磨耗和运行安全。
转向架应具有的技术要求是:(1)强度和刚度转向架各部分必须保证足够的强度和刚度,特别是转向架构架对刚度的要求较高,因为它是转向架的基础,若刚度不足,会影响转向架各部分之间的相对位置。
客车车辆转向架振动的原因分析及对策
面磨 耗 增 大 ,改 变 轮对 踏 面坡 度 .
轮 轨接 触 面增 大 , 造 成 蛇 形运 动 加 剧, 引起 振 动 。这是 由于 客 车 日常
分 析 研 究 车辆 振 动 产生 的原 因 . 提
出有效 的控 制措施 是 十分必 要 的
2 客 车 振 动 的 危 害
振 动 能 引 发 车 辆 及 其 配 件 的
3 - 3 3轴箱 定位 刚度 发生 变化 采 用 轮 位 轴 箱 弹性 定 位 是 抑 制 车体 蛇 行运 动 的一项 主要 措 施 。
间 冲击振 动 。
( 5 ) 由于 轮对 材 质 的原 因 , 经
装 。油压 减振 器 的作用 是减 小轴箱
与转 向架之 间的垂 向振 动 . 衰 减 构
日前 . 我 国 客车 轮对 轴 箱 定位 主要 采 取 干摩 擦 导柱 式 、橡 胶 堆 式 、 节
点转 臂式 等定 位方 式 。轴箱定 位 刚
度 变化 的主要 原 『 六 l 有:
轮 对 在 钢 轨 上 滚 动 摩 擦 和 制 动 摩 擦使 轮对 出现 椭 圆偏心产 生振 动 。
检修中, 对 轮 对 圆周 磨 耗 尺 寸检 测
控制 不严 造成 的 。 ( 2 ) 车辆 轮 对 材 料 中含 有 杂 质 或气 泡 夹渣 夹 灰 。 使 轮 轨 在接 触 过
程 中产 生 轮对 表 面剥 离 、擦伤 、 凹 陷或 掉块 , 引 起 轮对 异 常振 动 现 象 发生。 ( 3 ) 轮对 受材质影 响 , 运 用 过 程 中, 轮对 踏 面 失 圆 。轮对 沿 圆周
客车车辆转 向架振动的原 因分析及对策
西 安 铁 路 局 安 监 办 翟 荣 生
动车组转向架减振器及抗侧滚扭杆载荷的特征研究
KEYWORDS : Shock Absorber ; Load Spectrum ; Distribution Fitting ; Load
Characteristics
vii
目录
目录
摘要 ............................................................................................................................... v
2.1.2 中国标准动车组转向架减振器概述 .............................................11
2.2 转向架减振器载荷测试方案 ....................................................................14
学校代码:10004
密级:公开
北京交通大学
硕士专业学位论文
动车组转向架减振器及抗侧滚扭杆载荷的特征研究
Study on Load Characteristics of Shock Absorber and Anti-roll
Bar for Bogie of the China Standard EMU
拟试验负载,确定载荷的强响应区域,以此来确定各自载荷的测试方案;
(2)分析在各自工况下各减振器载荷的时域、频域特征,并对标动 1 和标动 2
动车组转向架的一系垂向减振器、抗蛇行减振器、二系横向减振器、抗侧滚扭杆的
载荷的特征进行比较;
(3)对标动 1 和标动 2 动车组在大西客运专线上获得的载荷-时间历程数据进
11 关于转向架的振动性能分析 李老师
东北大学研究生考试试卷评分考试科目:机械振动理论及工程应用课程编号:阅卷人:考试日期:姓名:学号:注意事项1.考前研究生将上述项目填写清楚2.字迹要清楚,保持卷面清洁3.交卷时请将本试卷和题签一起上交东北大学研究生院关于转向架的振动性能分析摘要:铁路运输的发展极大的促进了国民经济的进步。
随着改革开放与经济的发展,铁路的高速化已经势在必行。
截止 2007 年 4 月 18 日零时起,全国铁路实施了六次大提速。
伴随着列车运行速度的提高,车辆各部件的振动问题也开始显露,特别是转向架垂向振动尤为突出。
旅客长期乘坐在不断振动的车厢中会感到疲劳。
剧烈的振动会使车辆运行品质下降,导致某些部件频繁发生故障,危及行车安全。
本文运用车辆动力学理论与方法,建立了传统车辆垂向振动模型和车辆—轨道耦合集总参数垂向振动模型。
将轴箱弹簧的应力变化结合疲劳分析理论对轴箱弹簧的疲劳寿命和达到疲劳寿命时车辆的运行里程进行了评估和判断。
关键词: 车辆振动,动力学分析,动力学模型1 引言铁路是我国主要运输方式,在国民经济中起着非常重要的作用。
铁路的客运量占据了我国客运总量的很大一部分,是国民经济发展的先导。
近年来,我国国民经济发展十分迅速,对铁路运输提出了更高的要求。
从1997年4月1日,我国铁路开始了大面积提速,截止2001年10月21日我国铁路实行了四次提速。
这四次大提速在大幅度增加我国铁路提速线路资源的同时,也相应提高了列车运行的最高速度,其中快速列车最高运行速度达到了每小时160公里,非提速区段快速列车最高速度达到了每小时120公里。
2004年4月18日零时起,全国铁路实施第五次大面积提速,并实行新的列车运行图。
全路开行了19对直达特快列车。
2007年4月18日零时起,全国铁路实施了第六次大提速,运营时速200km及200km以上的动车组投入使用。
伴随着列车运行速度的提高,车辆各部件的振动问题也开始显露,特别是转向架垂向振动尤为突出。
转向架应具有的性能
转向架应具有的性能转向架概述这些都可以在技校⾥⾯都可以学到的知识,例如:⽢肃轨道学校;兰州轨道技校,⼀些有知名的技⼯学校和技术学校都可以得到很好的学习和实践。
关键词:⽢肃轨道学校,兰州轨道技校,技⼯学校,技术学校,职业技校.⽀承客、货车车体并使之在轨道上运⾏的装置称为转向架,亦称⾛⾏部。
转向架配置在车体下⽅,它在结构上是⼀个独⽴的部件。
除了有轮对、轴箱、轴承和构架等基本部件外,在轮对与构架之间、构架与车体之间设有弹性元件,分别称为轴箱弹簧装置和中央弹簧装置(即车体悬挂装置)。
转向架应具有的性能:为了要确保列车安全、平稳地运⾏,转向架应具备以下性能:1,运⾏的稳定性由于铁路车辆的车轮踏⾯具有锥度,轮缘与钢轨侧⾯之间有间隙,因此车辆在运⾏中,压装在同⼀车轴上的左右两个车轮就会以不同的滚动直径与轨⾯接触。
于是,轮对在前进的同时,还作周期性的左右运动,轮轴中⼼的运动轨迹如下图所⽰。
轮对如此周⽽复始地运动就是所谓的蛇⾏运动。
如果蛇⾏运动的振幅随时间延续⽽逐渐衰减,则轮对或转向架的运动是稳定的,反之就是不稳定或失稳。
失稳后振幅逐渐扩⼤,直⾄轮缘碰撞钢轨,损伤车辆及线路,甚⾄造成脱轨事故;同时,转向架和车体出现⼤振幅的剧烈振动,使车辆的运⾏性能恶化,旅客的舒适度下降。
转向架的试验研究证明,当车辆的运⾏速度超过200公⾥/⼩时时,有可能出现这种不稳定的蛇⾏运动。
因此,抑制蛇⾏运动、确保车辆运⾏的稳定性,是研制转向架需要解决的主要问题之⼀。
2,通过曲线的良好性能单独⼀个轮对在曲线上运⾏时,由于左右轮轨接触点的半径可能不同,因此,不需要司机操纵,轮对就能⾃动转向。
可是,⼀构成转向架,就难以实现理想的转向。
因为在车轮和钢轨间将产⽣侧向压⼒,并造成车轮、钢轨的磨损。
⼀般车速运⾏时,轮、轨的磨损问题尚不突出,但⾼速客车⾼速通过曲线时,过⼤的侧压⼒会造成轮、轨的剧烈磨损。
⼀般来说,改善车辆的曲线通过性能与蛇⾏运动稳定性往往是⽭盾的。
160km_h高速货车转向架方案及其动力学性能分析
文章编号:100227602(2003)1120001206160km h高速货车转向架方案及其动力学性能分析傅茂海1,李 芾1,于 明2,马志援2(1.西南交通大学牵引动力研究中心,四川成都610031;2.齐齐哈尔铁路车辆(集团)有限责任公司技术中心,黑龙江齐齐哈尔161002)摘 要:介绍了国外高速货车转向架的发展过程、基本结构和我国货车转向架的基本现状。
提出了一种适合我国线路特点的、时速为160km的新型货车转向架作为我国高速货车转向架的基本方案,对其可行性进行了论证,并对转向架的初步结构和动力学性能进行了分析。
关键词:高速货车;货车转向架;动力学性能;研究中图分类号:U270.331 文献标识码:B1 国外高速货车转向架发展概况转向架是提高货车速度和性能的关键部件之一。
目前,货车转向架基本上以2种不同的模式发展。
北美、前苏联和中国等主要采用三大件的模式,即采用摇枕弹性定位而轴箱无弹性定位的形式;欧洲等许多国家则发展焊接构架转向架,即采用无摇枕的整体构架和轴箱弹性定位的形式。
20世纪60年代中期,法国铁路(SN CF)开发出一种采用焊接式构架的Y25型转向架,其轴箱定位采用导框、螺旋钢簧加单侧利诺尔摩擦减振器的方式。
试验表明,该转向架运行速度在120km h以下时具有良好的动力学性能,1967年被国际铁路联盟(U I C)确定为欧洲铁路(OR E)的标准型货车转向架。
为提高货车的运行速度和开行快速货物专列,法国国铁于20世纪80年代在Y25型和Y30型转向架的基础上研制成功了时速为160km的Y37型货车转向架。
Y37型转向架的构架为整体焊接结构,基础制动装置安装在横梁上。
该转向架的轴箱定位同Y25型转向架相似,增加了类似客车转向架摇动台形式的二系悬挂,以降低其横向刚度。
为限制车体的最大横向位移,减小了轴箱与导框之间的横向间隙。
基础制动装置采用盘形制动加踏面清扫器,每轴上安装2个制动盘。
高速客车转向架构架载荷特性及结构振动研究的开题报告
高速客车转向架构架载荷特性及结构振动研究的开
题报告
尊敬的评审老师:
本篇开题报告将研究高速客车转向架构架载荷特性及结构振动。
该研究内容对于提高高速客车运行安全性、降低运行成本和提高乘客舒适度具有重要意义。
该研究将从以下几个方面进行:
一、分析高速客车转向架构架载荷特性
通过对高速客车转向架构架的结构、应力分析和有限元仿真,分析各构件在不同载荷作用下的受力情况,确定转向架构架在不同载荷作用下的载荷特性。
二、研究高速客车转向架构架结构振动
对高速客车转向架构架进行结构动力学分析,研究其自然频率、振动模态、谐振点等特性,进一步确定其在运行过程中的结构振动情况。
三、探究高速客车转向架构架结构振动控制手段
结合高速客车转向架构架的结构和振动特性,提出相应的振动控制手段,如加装减振器等,在保证结构强度的前提下,控制结构振动,提高客车运行安全性和乘客舒适度。
本研究将采用理论分析、仿真模拟和实验测试相结合的方法,通过有限元分析和理论计算,得到高速客车转向架构架的结构力学特性,然后以此为基础开展结构振动分析,并针对分析所得结果提出相应的振动控制手段,进一步优化高速客车转向架构架结构,避免结构振动对其运行安全性造成影响。
以上是本研究的初步思路和方向,具体的研究内容和计划,将在后续的研究中进一步完善和细化,期待能够得到专家组的指导和支持。
转向架故障分析及改进方法
摘要转向架是高速动车组的走行装置,具有承载!减振!导向!牵引和制动等重要功能,决定了列车运营速度和运行品质"动车组转向架轴承一般为滚动轴承,是动车组中工作条件最为恶劣的部件,在动车运行中,它起着承受载荷和传递载荷的作用"在铁路高速重载的运营条件下,动车组转向架轴承一旦发生故障,故障会发展很快,若不及时发现,会导致热轴!燃轴!切轴等事故的发生"因此需要对其进行可靠性分析与故障诊断,以保证安全!可靠!有效!经济的完成旅客和货物的运输任务"滚动轴承故障的准确诊断可以减少或杜绝事故的发生,最大限度地发挥轴承的工作潜力,节约开支,对高速列车的安全运行具有重大意义"这也意味着当今对动车组转向架轴承要求高速化!轻型化的同时,还要求具有维修周期长!高寿命!运行可靠等性能,动车组转向架轴承比较容易出现故障,如何快速!准确!实时进行在线可靠性分析与诊断轴承故障就显得日益重要"(1)对动车组转向架轴承的各种失效的征兆作出正确地判断,在失效发生前采取措施,杜绝重大事故的发生,保证动车的安全运行"(2)通过在线监测!可靠性分析!故障诊断等,为设备结构的完善!设计的优化!工艺的改进以及合理的维修制度提供数据和信息"(3)保证设备可以发挥最大限度的工作潜力,能预知维修并能视情维修,延长服务期限和使用寿命,提高其可靠性,降低轴承全寿命周期的开支"关键词:转向架;转向架构架;车轴齿轮箱;转向架轴承目录第1章.褚论 (3)第2章.转向架的作用 (4)2.1转向架的历史 (4)2.2转向架的主要作用 (7)第3章.转向架应具有的技术要求 (9)第4章.转向架的组成及特点 (11)第5章.转向架的常见故障与分析 (11)5.1 车架和转向架连接装置的常见故障与分析 (11)5.3 弹簧减震装置的常见故障与分析 (12)5.4驱动机构的常见故障与分析 (14)5.5基础制动装置的常见故障与分析 (17)第6章.动车组转向架轴承的检测技术与故障机理 (18)6.1动车组转向架轴承故障诊断的基本内容 (18)6.2动车组转向架轴承故障监测常用技术 (18)6.3机车车辆轴承故障机理分析 (20)第7章.论文总结 (22)第8章.参考文献 (23)第1章.褚论转向架是轨道车辆结构中最为重要的部件之一,其主要作用如下:(1)车辆上采用转向架是为增加车辆的载重、长度与容积、提高列车运行速度,以满足铁路运输发展的需要;(2)保证在正常运行条件下,车体都能可靠地坐落在转向架上,通过轴承装置使车轮沿钢轨的滚动转化为车体沿线路运行的平动;(3)支撑车体,承受并传递从车体至车轮之间或从轮轨至车体之间的各种载荷及作用力,并使轴重均匀分配。
通过道岔时转向架结构振动与动态应力分析的开题报告
通过道岔时转向架结构振动与动态应力分析的开题报告一、选题背景道岔是铁路线路设施中的重要部分,它承担着车辆运行的转向和分支转向功能。
道岔处的机构结构必须具备稳定、坚固、耐磨损、无噪声等多项功能,以确保列车顺利通过并保证行车安全。
然而,在道岔转向架运行过程中,可能会出现结构振动和动态应力问题,影响道岔的稳定性和使用寿命。
因此,对道岔转向架结构振动与动态应力进行分析具有一定的研究意义和应用价值。
二、研究内容和目的本文将针对道岔转向架结构振动和动态应力问题进行研究,主要包括以下内容:1. 道岔转向架结构分析:对道岔转向架的结构进行分析,分析道岔转向架的设计结构是否合理,并在有必要的情况下提出改进建议。
2. 转向架运动学分析:利用曲率半径、翼轮间距等参数建立道岔转向架的运动学模型,分析道岔转向架的转向运动学特性。
3. 结构振动分析:对道岔转向架在运行过程中的结构振动进行分析,研究振动产生的原因和对道岔转向架的影响。
4. 动态应力分析:对道岔转向架在运行过程中产生的动态应力进行分析,研究应力的分布情况和对转向架的损伤程度等因素的影响。
本文的研究目的是确定道岔转向架结构的优化设计建议,提高道岔转向架在运行过程中的稳定性和安全性。
三、研究方法和预期成果本文的研究方法主要包括理论分析、模拟计算和实验测试三个方面。
在理论分析方面,利用现有的道岔转向架相关理论和知识,对道岔转向架的结构、运动学、振动和动态应力等问题进行分析。
在模拟计算方面,采用有限元方法对道岔转向架的振动和应力进行模拟计算,并对计算结果进行分析和评估。
在实验测试方面,采用振动测试仪和应力测试仪对道岔转向架进行实验测试,并对测试结果进行分析和比较,以验证模拟计算的准确性和推广适用性。
预期的成果包括:对道岔转向架结构振动和动态应力问题的深入认识;道岔转向架结构优化设计建议;对道岔转向架运行过程中产生的结构振动和动态应力进行有效控制的方法和思路。
四、研究意义道岔转向架结构振动和动态应力分析是保证铁路线路运行安全和稳定性的重要措施之一。
振动与转向架振动测量剖析
定义:
振动
振动(又称振荡)是指一个状态改变的过程。即物体的往 复运动。
机械振动
机械振动是物体(或物体的一部分)在平衡位置(物体静 止时的位置)附近作的往复运动。
什么是振动?
当有一个作用力施加在质量块上时,如向上托起质量块,如图二所示, 质量块向上运动,弹簧在这个力的作用下被压缩。
什么是振动频谱(也称为“FFT”)?
目前我们所讨论振动信号都是在时域下,即x轴是时间(秒或分钟),而y轴 是测量的振动幅值(位移、速度、加速度)。在时间域下显示振动波形是很精 确的方法,可以显示出机器的实际振动形态,并对其各种振动参数进行分析。 然而,通过分析时域波形来了解振动情况是一个比较麻烦事情,如通过时域波 形计算出振动频率时是比较费力的。 为了简化这个过程,现代的振动分析仪器可以完成所谓的快速付氏变换(即 FFT)工作。快速FFT是通过计算机微处理器将测量得到的时域振动信号(幅 值对时间)转换成为频域信号(幅值对频率)。 “现实当中的任何正弦波形都能组合产生另一个比较复杂的波形,如前图所 示,相反,现实当中的任何复杂的波形都能够被分解成为许多简单的正弦波形。
图2 质量块被一个向上的力激励
图3 撤除作用力后质量块的响应
一旦这个质量块达到上部极限位置时,撤除作用力,质量块开始下落。 质量块将下落通过平衡位置而继续向下运动到它的下部极限位置处如图三 所示。
什么是振动?
当质量块达到下部极限位置时,它将停止向下运动,而再次改变方向通 过平衡位置处移动到上部极限位置;然后停止而再返回到下部极限位置。
如何测量振动?
测量振动较多用到压电式传感器
压电效应及压电式传感器工作原理
压电效应:某些电介质在沿一定方向上受到外力的作用而变形时,其内部会产生 极化现象,同时在它的两个相对表面上出现正负相反的电荷。当外力去掉后, 它又会恢复到不带电的状态,这种现象称为正压电效应。当作用力的方向改 变时,电荷的极性也随之改变。相反,当在电介质的极化方向上施加电场, 这些电介质也会发生变形,电场去掉后,电介质的变形随之消失,这种现象 称为逆压电效应。依据电介质压电效应研制的一类传感器称为压电传感器。 课本P125 公式
基于试验模态的某型转向架安全吊振动特性研究
基于试验模态的某型转向架安全吊振动特性研究摘要:随着铁路车辆运行速度的提高,车辆服役环境的恶化导致车辆的振动加剧,描述车辆系统固有特性的模态参数开始受到重视。
针对近期某型客车运营过程中多次发生转向架安全吊座出现裂纹与断裂的情况,研发人员对安全吊的结构形式进行了改进。
分别对改进方案进行模态试验,获取了转向架构架、安全吊在组装状态下的模态参数,并结合故障车辆线路测试数据和实验室模态试验结果,分析了各改进方案结构的动态特性,从基于模态的角度考虑,评价出各个改进方案的优劣。
关键词:模态试验车辆转向架安全吊动态特性引言随着轨道车辆运行速度的提升,转向架构架在运行过程中出现的振动问题日益凸显。
模态分析是一种结构动态分析方法,模态分析的最终目标是识别出系统的模态参数,为结构系统的振动特性分析、振动故障诊断和预报以及结构动力特性的优化设计提供依据。
模态分析作为结构设计的重要方法,在各个领域有着广泛的应用。
因此,在解决振动相关问题时,对其结构进行模态分析是十分必要的。
1 模态分析理论1.1 p点激振l点拾振的传递函数模态分析实际上是结构动力学中的特征值问题,特征值和特征向量即为模态分析中所说的固有频率和模态振型,振动系统的运动微分方程:传递函数与模态频率和模态阻尼的密切关系,准确的测试到结构的传递函数是进行模态参数识别的重要一步。
分析获取结构模态参数,进而获得结构的动力学特性。
1.2 模态参数识别方法模态参数识别方法主要有频域法和时域法。
频域模态参数识别,即对结构上某一点激励,同时测得激励点和响应点的时域信号,经过A/D转换与FFT变换,变成频域信号,然后将频域数字信号进行预算,求得频率响应函数,再按参数辨别方法识别出模态参数。
时域模态参数识别,它是直接在时域中进行参数识别,由于时域参数辨别法无需将测试信号在时域与频域之间变化,这就避免了有数据变换引起的截断误差。
另外,时域法给直接从响应信号中识别模态参数创造条件,这样无需激励就可以单独从响应数据中辨识模态参数。
动车组转向架轴承局部损伤振动特性分析
动车组转向架轴承局部损伤振动特性分析杨天蕴;丁千;郭涛;贾尚帅【摘要】针对动车组转向架轴承,根据轴承故障产生机理建立了轴承故障动力学工程模型.模型充分考虑了车轴弯曲刚度、轴承间隙及滚动体和滚道间的非线性接触力等因素,并包含内圈、外圈以及滚动体故障轴承动力学模型,使用龙格库塔数值积分方法进行了动力学仿真分析.针对实际轴承搭建实验台,对不同故障类型及不同程度故障进行了实际测试.仿真分析与实验结果吻合度较高,最大误差不超过5%,证明了该动力学模型的有效性.【期刊名称】《振动、测试与诊断》【年(卷),期】2016(036)004【总页数】9页(P665-673)【关键词】转向架轴承;故障;动力学模型;特征频率;检测【作者】杨天蕴;丁千;郭涛;贾尚帅【作者单位】天津大学力学系天津,300072;天津市非线性动力学与混沌控制重点实验室天津,300072;天津大学力学系天津,300072;天津市非线性动力学与混沌控制重点实验室天津,300072;唐山轨道客车有限责任公司唐山,064000;唐山轨道客车有限责任公司唐山,064000【正文语种】中文【中图分类】TH133动车组转向架轴承作为列车走行关键部件,是动车组中工作条件最为恶劣的部件[1]。
在列车运行中,它起着承受载荷和传递载荷的作用,在高铁高速重载的运营条件下,动车组转向架轴承一旦发生故障,就会严重威胁列车安全[2]。
国内外学者针对转向架轴承做了一系列研究。
曹青松等[3]建立了CRH1型动车组滚动轴承-车轴耦合系统非线性动力学模型,采用数值方法分析了不同工况下该系统的动力学响应与非线性特性。
聂晔[2]应用故障树分析法建立了转向架轴承故障模型。
颜家森等[4]建立了高铁轴箱滚柱轴承的拟动力学分析,采用数值模拟方法计算了轴承的载荷分布。
在对故障轴承的动力学建模分析方面,关贞珍等[5]建立了转子-故障滚动轴承-轴承座的非线性振动模型以及轴承外圈、内圈、滚动体局部故障非线性动力学模型,运用数值积分进行仿真分析。
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矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。