基于AMESIM的机车车辆液压减振器理论研究与实验仿真

【摘要】：在铁路跨越式发展政策的指引下，我国铁路运输事业将会进入一个全新的发展阶段，高速列车已经在铁路运输中得到广泛的应用。高速列车提速的同时，乘客对列车的安全性以及列车的运行平顺性和操纵稳定性提出了更加严格的要求。液压减振器是铁道车辆悬挂系统中的重要阻尼部件。它通过对液压油的节流作用产生阻尼力、并以此吸收、转化与之相连的机械系统的振动能量，从而减少振动对车辆和旅客造成的不良影响。因此阻尼特性直接关系着减振器性能的好坏，在实际的设计和生产中是最重要的指标。 我国的减振器设计起步较晚，目前铁路运输列车上基本采用进口产品。所以提高我国减振器的设计水平并降低开发成本就成了一项十分重要而且紧迫的研究课题。 目前，国内外对减振器的研究主要集中在半主动悬架下的阻尼可调减振器，通过可控的改变阻尼阀口大小或者改变阻尼油液的粘度来达到阻尼的实时性、可控性。但是由于主动、半主动悬架技术的制约以及高昂的成本，目前半主动减振器还只是处于实验阶段，并没有真正应用在铁路机车车辆上。 在此背景之下，本文从液压减振器着手，首先对被动线性液压减振器的阻尼特性进行数学建模并进行设计理论研究。得出在不同振动范围内减振、消振所需要的阻尼系数，根据阻尼系数设计合理的液压减振器结构。 其次，在充分考虑影响减振器特性的各个因素的基础上，基于AMESIM仿真平台建立减振器的仿真系统模型，对液压减振器的阻尼特性进行系统仿真。不断调整减振器参数，得到不同仿真条件下的液压减振器示功图和力-速度特性等数据。 最后，液压减振器的理论模型开发产品进行实际试验，并与仿真结果进行对比修正。得出一套适用于我国当前铁路条件的液压减振器的设计理论与系统模型，并在此基础上进行仿真计算和深入优化分析。