轨道交通车辆动力学基础(一)ppt课件.pptx
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1、轨道交通车辆动力学基础(一),董英荣 2016.11.12,山东交通职业学院,为什么要研究车辆动力学?,城轨车辆动力学研究内容?,研究在加速、制动、转向和行驶过程中车辆的表现-施加于车辆上的力的响应。具体的表象体现即安全性、平稳性/舒适性、曲线通过性能。,安全性:外力/内在因素影响下出现脱轨的情况。,平稳性(舒适性)振动加速度、振幅和振动频率。,铁路车辆在线路上运行时,构成一个极其复杂的具有多自由度的振动系统。,一、车辆系统的振动,在机车车辆动力学研究中,把车体、转向架构架(侧架)、轮对等基本部件近似地视为刚性体,只有在研究车辆各部件的结构弹性振动时,才把他们视为弹性体。簧上质量:车辆支持在弹
2、性元件上的零部件 。 车体(包括载重)及摇枕质量, 客车转向架构架,一般是簧上质量。簧下质量:车辆中与钢轨直接刚性接触的质量。 轮对、轴箱装置。,浮沉运动沿垂向平移横摆运动沿横向平移伸缩运动沿纵向平移摇头运动绕垂向轴旋转(yaw)点头运动绕横向轴旋转(pitch)侧滚运动绕纵向轴旋转(roll),车辆的振动形式,与轨道有关的激振因素,1.轨道的垂向变形,2. 轨道的局部不平顺(1)曲线超高;(2)道岔;(3)钢轨局部磨损、擦伤;(4)路基局部隆起和下沉,与轨道有关的激振因素,3.轨道的随机不平顺,与轨道有关的激振因素,线路不平顺不是一个确定量,它因时因地而有不同值,它的变化规律是随机的,因而称
3、为随机不平顺。,(1)水平不平顺; (2)轨距不平顺; (3)高低不平顺; (4)方向不平顺; (5)扭曲不平顺,与轨道有关的激振因素, 高低不平顺,钢轨顶面长度方向的垂向凸凹不平,简称为高低不平顺,由于左、右两根钢轨高低的起伏变化趋势不完全相同,可区分为左轨高低不平顺和右轨高低不平顺。,与轨道有关的激振因素, 水平不平顺,钢轨顶面长度方向各个横截面上左右轨对应点的高差,简称为水平不平顺。水平不平顺的幅值,在曲线上是指扣除正常超高值的偏差部分。,与轨道有关的激振因素, 轨距不平顺,轨距应在钢轨头部内侧面下16mm处量取,直线轨道距值规定为1435mm。由此可以定义轨距不平顺:在轨道同一横截面,
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