考虑非线性等效锥度的高速列车蛇行稳定性分析

1

作者 黄翔 曾京 毛冉成 《机械制造与自动化》 2025年第4期263-268,共6页

为探究等效锥度非线性对车辆蛇行运动的影响,依据高速动车组长期跟踪试验测得的踏面与钢轨轮廓匹配关系,计算得出不同等效锥度曲线。采用非线性轮轨力模型,将锥度作为轮对横向位移的函数,建立具有非线性等效锥度和轮轨力的高速车辆横向... 为探究等效锥度非线性对车辆蛇行运动的影响,依据高速动车组长期跟踪试验测得的踏面与钢轨轮廓匹配关系,计算得出不同等效锥度曲线。采用非线性轮轨力模型,将锥度作为轮对横向位移的函数,建立具有非线性等效锥度和轮轨力的高速车辆横向动力学仿真模型,分析名义等效锥度以及等效锥度非线性对高速动车组蛇行运动的影响规律,研究列车系统的Hopf分岔规律。研究结果表明:等效锥度的非线性对列车系统的蛇行运动分岔等具有一定的影响,随着等效锥度的降低,其分岔图将越来越复杂。等效锥度曲线的非线性对列车系统的蛇行频率影响不大,但是对列车系统的临界速度有较大的影响。 展开更多

关键词 高速列车 等效锥度 非线性等效锥度 HOPF分岔 蛇行运动 稳定性

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轮对蛇行运动Hopf分岔的非线性控制 被引量：7

2

作者 高国生 杨绍普 郭京波 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期23-26,共4页

采用非线性系统的微分几何理论 ,提出了一种输出 -干扰解耦法 ,对机车轮对蛇行运动的分岔进行控制。通过适当的非线性坐标变换 ,将其转化为线性系统 ,并实施最优控制 ,可使参变量变化时 ,系统始终能保持在渐进稳定的平衡态。

关键词 非线性控制 非线性系统 轮对 蛇行运动 稳定性 HOPF分岔 机车车辆

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铁路货车通过曲线轨道时的非线性运动稳定性研究 被引量：16

3

作者 王开云 刘鹏飞 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期85-89,共5页

根据直线轨道上非线性车辆系统蛇形运动的极限环和曲线轨道上车辆的动态特性,给出曲线轨道非线性车辆系统蛇形运动的极限环,并计算出货车的非线性临界速度,分析曲线半径和外轨超高对货车非线性临界速度的影响。结果表明:在大锥度、横向... 根据直线轨道上非线性车辆系统蛇形运动的极限环和曲线轨道上车辆的动态特性,给出曲线轨道非线性车辆系统蛇形运动的极限环,并计算出货车的非线性临界速度,分析曲线半径和外轨超高对货车非线性临界速度的影响。结果表明:在大锥度、横向位移激扰、轮对冲角等因素的作用下,货车轮对在曲线轨道上易出现蛇形失稳,并且在蛇形失稳时轮对的横向振荡剧烈,蛇形波长为3.6 m;与直线轨道上的极限环不同,曲线轨道上非线性车辆系统相对轨道中心线而言,具有2个稳定的极限环;当重载货车空车通过半径600 m、超高55 mm曲线轨道时,其非线性临界速度为76.4 km.h-1,低于直线轨道上的临界速度,说明曲线轨道的半径和外轨超高对车辆非线性临界速度有明显的影响,而且半径和超高越大,临界速度也越高,但当半径和超高增加到一定程度,临界速度不再随之增长。 展开更多

关键词 货车 蛇形运动 稳定性 通过曲线 临界速度 耦合动力学

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空重混编列车构架蛇行波标准差试验研究 被引量：6

4

作者 向俊 曾庆元 +1 位作者 娄平 周智辉 《实验力学》 CSCD 北大核心 2002年第3期376-384,共9页

本文在对机车、空货车、重货车构架蛇行波进行现场测试的基础上 ,采用工程概率数值分析方法对构架蛇行波标准差进行了统计分析 ,得出具有 99%概率水平的构架蛇行波标准差 ;由此得出空货车与机车、空货车与重货车构架蛇行波标准差的比值 ... 本文在对机车、空货车、重货车构架蛇行波进行现场测试的基础上 ,采用工程概率数值分析方法对构架蛇行波标准差进行了统计分析 ,得出具有 99%概率水平的构架蛇行波标准差 ;由此得出空货车与机车、空货车与重货车构架蛇行波标准差的比值 ,为空重混编列车 -轨道 (桥梁 )系统横向振动激振源的确定提供了基础资料 ;同时还就轨道几何不平顺对车辆构架蛇行波标准差的影响进行了试验分析 ,从而进一步为以车辆构架蛇行波标准差来反映列车 -轨道 (桥梁 )系统输入能量的观点提供了试验支持 . 展开更多

关键词 空重混编列 构架蛇行波 标准差 轨道几何不平顺 激振源

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轮对蛇形运动及对车-桥耦合振动的影响 被引量：4

5

作者 程潜 张楠 +1 位作者 夏禾 张田 《北京交通大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期95-101,共7页

以蠕滑理论建立横向轮轨关系的车桥动力相互作用模型,以典型高速铁路车辆通过32 m简支梁桥作为算例,研究不同车速和桥梁刚度时车桥动力耦合系统中的实际轮对蛇形运动.采用按轮轨密贴假定建立的另一种以轮对蛇形为激励的车桥动力分析模型... 以蠕滑理论建立横向轮轨关系的车桥动力相互作用模型,以典型高速铁路车辆通过32 m简支梁桥作为算例,研究不同车速和桥梁刚度时车桥动力耦合系统中的实际轮对蛇形运动.采用按轮轨密贴假定建立的另一种以轮对蛇形为激励的车桥动力分析模型,以蠕滑理论求出的轮对蛇形运动作为激励,与不考虑轮对蛇形运动激励时的车桥动力响应结果进行比较.结果表明,在分析桥梁动力响应时可忽略轮对蛇形运动的影响,而分析车辆动力响应时则应加以考虑. 展开更多

关键词 桥梁 轮对蛇形运动 车-桥耦合系统 横向激励 动力响应

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车辆系统的蛇行运动分叉及极限环的数值计算 被引量：47

6

作者 曾京 《铁道学报》 EI CSCD 北大核心 1996年第3期13-19,共7页

本文较深入地研究了非线性车辆系统蛇行运动的Ｈｏｐｆ分叉及极限环数值计算。结合实例，应用ＱＲ算法求出一次近似系统的特征值并结合黄金分割法确定了车辆系统平衡位置失稳的临界状态。应用试射法对其邻域的极限环求解。

关键词 车辆系统 蛇行运动 分叉 极限环 铁路 非线性

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基于延续算法的六轴机车蛇形运动分岔分析 被引量：1

7

作者 高学军 李映辉 高庆 《交通运输工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第5期32-36,共5页

以六轴机车系统为研究对象,采用Vermeulen-Johnson蠕滑理论和一分段线性函数分别计算轮轨滚动接触蠕滑力和轮缘力,研究了机车系统运行于理想平直轨道上的蛇形运动分岔问题。将基于切向量进行预测、牛顿迭代进行校正、可逐步求解整个系... 以六轴机车系统为研究对象,采用Vermeulen-Johnson蠕滑理论和一分段线性函数分别计算轮轨滚动接触蠕滑力和轮缘力,研究了机车系统运行于理想平直轨道上的蛇形运动分岔问题。将基于切向量进行预测、牛顿迭代进行校正、可逐步求解整个系统解分支曲线的延续算法应用于机车系统的Hopf分岔及周期解的追踪和求解。计算结果表明:车辆系统在速度达到53.700m.s-1时,从稳定的定常解分岔出一不稳定的周期解,该周期解在速度降到50.855m.s-1时又恢复了稳定,在此过程中出现的亚临界Hopf分岔会引起系统摆振幅值出现突跳与迟滞现象;在低速及高速情况下的一些速度区间,机车系统都有可能出现多种摆振形式共存的非线性动力学现象。 展开更多

关键词 六轴机车 蛇形运动 延续算法 分岔行为 摆振共存

原文传递

轴箱自由间隙与机车蛇行运动 被引量：3

8

作者 王珏 李治 《铁道机车车辆》 2004年第5期15-17,共3页

对有轴箱自由间隙的反对称机车进行了空间耦合的非线性动力学仿真 ,指出轴箱自由间隙使得稳定机车有一定幅度的蛇行运动 ,也使得接近失稳的机车运行品质大幅下降 。

关键词 动力学仿真 蛇行运行 轴箱自由间隙 振动激励源

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用变步长法研究电力机车蛇形振动 被引量：1

9

作者 邵建敏 刘建秀 《郑州工业大学学报》 2001年第1期40-42,共3页

将机车作为一个整体系统 ,用 17个自由度描述机车在一般情况下横向平面的空间位置 .考虑到一系、二系悬挂装置的弹性支承以及减振器的阻尼特性 ,建立了四轴转向架式车辆蛇形运动力学模型 ,列出运动微分方程 .用变步长法求出的特征值研... 将机车作为一个整体系统 ,用 17个自由度描述机车在一般情况下横向平面的空间位置 .考虑到一系、二系悬挂装置的弹性支承以及减振器的阻尼特性 ,建立了四轴转向架式车辆蛇形运动力学模型 ,列出运动微分方程 .用变步长法求出的特征值研究车辆蛇形运动稳定性及机车临界速度 ,结论为 :增大轮对的横向及纵向刚度和阻尼 ,可以减小转向架和车体的蛇形运动 .得出了合理的优化参数 ,并提出了改进措施 :将液压减振器改为电磁液压减振器或蛇形减振器 。 展开更多

关键词 电力机车 临界速度 蛇形运动 优化参数 变步长法 振动

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高速铁道车辆蛇行脱轨安全性评判方法研究 被引量：25

10

作者 孙丽霞 姚建伟 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期82-92,共11页

通过建立轮轨三维几何接触模型、整车动力学分析模型和轮轨碰撞模型,分析高速铁道车辆蛇行失稳后的蛇行脱轨过程及其影响因素。高速铁道车辆的蛇行脱轨过程是一个爬轨和跳轨并存的复杂过程,轮对的名义冲角和有效冲角分别对准静态的爬轨... 通过建立轮轨三维几何接触模型、整车动力学分析模型和轮轨碰撞模型,分析高速铁道车辆蛇行失稳后的蛇行脱轨过程及其影响因素。高速铁道车辆的蛇行脱轨过程是一个爬轨和跳轨并存的复杂过程,轮对的名义冲角和有效冲角分别对准静态的爬轨和动态的跳轨起着重要影响作用;随着轮对横移速度的增大、轮轨摩擦系数以及车轮垂向载荷的减小,车轮的跳轨高度越大;横向蠕滑力在整个蠕滑力中所占比例以及轮对横向运动能量越大,车辆越容易脱轨。因此高速铁道车辆的蛇行脱轨安全性应根据轮对横移速度限值并考虑车辆的横向运行稳定性进行评判。当高速铁道车辆分别表现为"超临界"和"亚临界"的蛇行失稳极限环分岔形式时,可分别采用转向架横向加速度移动均方根值方法和转向架横向加速度限值对其横向运行稳定性进行评判。 展开更多

关键词 高速车辆 蛇行脱轨 评判指标 轮轨接触

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轮对蛇行失稳导致脱轨的机理研究 被引量：8

11

作者 沈钢 王福天 《上海铁道大学学报》 CAS 2000年第8期1-6,共6页

针对车辆高速时如何评定蛇行失稳导致脱轨的问题 ,调研了国内外现有的评定方法。采用计算机模拟方法求得车辆在高速时的瞬态的轮轨作用力及脱轨系数 ,结果表明了传统脱轨评定方法的局限性。

关键词 机车车辆 脱轨系数 高速运行 高速蛇行脱轨 仿真

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机车蛇行运动的动力学仿真报告 被引量：6

12

作者 王珏 李治 《铁道机车车辆》 2003年第6期24-27,共4页

应用全三维空间耦合的机车系统动力学仿真软件 ,对反对称悬挂结构机车的直线运动进行了动力学仿真 ,揭示了由机车设计带来的机车自激振动。仿真结果的相平面图表明机车的转向架蛇行运动得到有效抑制 ,而车体蛇行运动未能得到很好抑制 ,... 应用全三维空间耦合的机车系统动力学仿真软件 ,对反对称悬挂结构机车的直线运动进行了动力学仿真 ,揭示了由机车设计带来的机车自激振动。仿真结果的相平面图表明机车的转向架蛇行运动得到有效抑制 ,而车体蛇行运动未能得到很好抑制 ,是其自激振动的主要原因。因此 ,基于机车的空间耦合非线性模型 ,动力学仿真可以深入研究机车的非线性稳定性。 展开更多

关键词 机车 蛇行运动 动力学仿真 悬挂结构 相平面图

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铁道车辆蛇行运动稳定性最优化研究 被引量：4

13

作者 周劲松 赵洪伦 王福天 《铁道车辆》 1995年第1期3-9,共7页

本文将最优化理论运用于铁道车辆蛇行运动稳定性研究领域，建立了转向架轴箱定位参数最优化设计的数学模型，研究了多种优化算法。通过比较分析，找到了较有效的算法，并给出了计算实例，采用双设计变量及目标函数构成的三维图和临界速... 本文将最优化理论运用于铁道车辆蛇行运动稳定性研究领域，建立了转向架轴箱定位参数最优化设计的数学模型，研究了多种优化算法。通过比较分析，找到了较有效的算法，并给出了计算实例，采用双设计变量及目标函数构成的三维图和临界速度等值线图证实了所获解的正确性。 展开更多

关键词 铁道车辆 蛇行运动 研究 最优化 稳定性

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衡柳线动车组车体异常晃动问题研究 被引量：11

14

作者 付政波 《铁道机车车辆》 北大核心 2019年第2期46-49,54,共5页

针对衡柳线部分运营动车组出现的车体晃动问题,项目组添乘了衡柳线运营动车组,定位出车体晃动区段,并对轮轨匹配关系进行测试与分析。通过将实测到的车轮踏面廓型和钢轨廓型数据导入仿真软件,仿真分析发现引起衡柳线晃车的主要原因为钢... 针对衡柳线部分运营动车组出现的车体晃动问题,项目组添乘了衡柳线运营动车组,定位出车体晃动区段,并对轮轨匹配关系进行测试与分析。通过将实测到的车轮踏面廓型和钢轨廓型数据导入仿真软件,仿真分析发现引起衡柳线晃车的主要原因为钢轨的过打磨导致旋修后车轮踏面与钢轨接触关系恶劣,引起了车体1～2Hz的低频晃动。通过对钢轨重新打磨,建立工务、车辆联合沟通机制,解决了衡柳线晃车问题。 展开更多

关键词 异常晃动 轮轨匹配 钢轨廓型 等效锥度

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机车蛇形运动的分叉特性 被引量：2

15

作者 苏本才 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 1992年第1期69-76,共8页

本文就理想轮对模型的蛇形运动进行了研究,第一次得到了机车蛇形运动的分叉解及其稳定性判据的解析表达式,揭示了机车蛇形运动的物理起因。通过理论分析和数值计算,本文得到了一些和前人相同的结论和规律,同时也发现了一些新的现象。这... 本文就理想轮对模型的蛇形运动进行了研究,第一次得到了机车蛇形运动的分叉解及其稳定性判据的解析表达式,揭示了机车蛇形运动的物理起因。通过理论分析和数值计算,本文得到了一些和前人相同的结论和规律,同时也发现了一些新的现象。这些结果为控制机车蛇形运动提供了依据。 展开更多

关键词 机车 蛇形运动 分叉 振动

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新型轮对定位技术在机车抗蛇行运动中的应用

16

作者 乔力伟 桑琮辉 《郑州轻工业学院学报（自然科学版）》 CAS 2010年第5期100-104,共5页

对目前铁路运输中采用的液压式抗蛇行减震器在实际应用中的特性进行了分析:当列车由直线线路进入曲线线路时,转向架必定随线路径向发生回转,传统的液压式抗蛇行减震器在一定程度上限制了转向架的这种回转,增加了车轮与钢轨以及道岔之间... 对目前铁路运输中采用的液压式抗蛇行减震器在实际应用中的特性进行了分析:当列车由直线线路进入曲线线路时,转向架必定随线路径向发生回转,传统的液压式抗蛇行减震器在一定程度上限制了转向架的这种回转,增加了车轮与钢轨以及道岔之间的磨损;加之液压减震器在工作时容易损坏,使用寿命很短.结合铁路运输设备的特点,提出了非接触式电磁减震技术在刚性转向架抗蛇行运动中的应用:通过闭合电磁铁电路的形式解决直、曲线线路转向架回转问题. 展开更多

关键词 蛇行运动 液压减震器 电磁减震 轮对定位技术

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设计柔性转向架运行特性的方法(下) 被引量：4

17

作者 Shiro KOYANAGI 栾平景 《国外铁道车辆》 北大核心 1993年第6期40-45,共6页

转向架蛇行运动波长的概念,迄今仅用于铁道车辆横向运行稳定性领域,它可用来表示车辆能在轮缘不接触钢轨的情况下通过最小曲线半径。若把这个想法与柔性转向架蛇行运动波长计算方法结合起来,可使蛇行运动稳定性和曲线通过特性之间得到... 转向架蛇行运动波长的概念,迄今仅用于铁道车辆横向运行稳定性领域,它可用来表示车辆能在轮缘不接触钢轨的情况下通过最小曲线半径。若把这个想法与柔性转向架蛇行运动波长计算方法结合起来,可使蛇行运动稳定性和曲线通过特性之间得到最佳折衷。 展开更多

关键词 运行特性 蛇行运动 波长 曲线通过

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抗蛇行减振器安装方式对机车稳定性和平稳性的影响 被引量：6

18

作者 邓小星 陈国胜 陈喜红 《铁道机车车辆》 2016年第2期24-26,31,共4页

分析3种抗蛇行减振器安装方式时转向架的受力差异,通过动力学仿真分析研究抗蛇行减振器安装方式对机车运行稳定性和平稳性的影响。研究表明,左右对称但非平行安装方式下的机车运行稳定性和横向平稳性明显差于左右对称且平行安装方式和... 分析3种抗蛇行减振器安装方式时转向架的受力差异,通过动力学仿真分析研究抗蛇行减振器安装方式对机车运行稳定性和平稳性的影响。研究表明,左右对称但非平行安装方式下的机车运行稳定性和横向平稳性明显差于左右对称且平行安装方式和斜对称安装方式。对于左右对称但非平行安装方式。 展开更多

关键词 抗蛇行 转向架蛇行 安装角度 稳定性 平稳性

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独立旋转车轮系统的进展 被引量：8

19

作者 贺启庸 《世界铁路》 1994年第4期5-7,共3页

关键词 独立旋转车轮 高速铁路 蛇行运动

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高速动车组蛇行失稳频率研究

20

作者 张博宁 王勇 《机械制造与自动化》 2024年第4期58-62,共5页

以时速400 km以上的某型高速动车组作为分析对象,基于Simpack动力学软件建立两种高速动车组动力学模型,在不同的等效锥度、一系定位节点刚度、抗蛇行减振器阻尼下进行仿真计算,分析其对高速动车组蛇行失稳频率的影响规律。两种高速动车... 以时速400 km以上的某型高速动车组作为分析对象,基于Simpack动力学软件建立两种高速动车组动力学模型,在不同的等效锥度、一系定位节点刚度、抗蛇行减振器阻尼下进行仿真计算,分析其对高速动车组蛇行失稳频率的影响规律。两种高速动车组模型的研究结果表明:随着等效锥度的增大,其蛇行失稳频率也增大;随着一系定位节点刚度的增大,其蛇行失稳频率降低;随着抗蛇行减振器阻尼的增大,其蛇行失稳频率升高;时速400 km以上的轴箱内置型高速动车组出现了10~11 Hz的高频蛇行。 展开更多

关键词 400 km/h 高速动车组 SIMPACK 等效锥度 一系定位节点刚度 抗蛇行减振器阻尼 蛇行失稳频率

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