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曲线轨道车辆横向稳定性分析

罗文俊  
【摘要】:解决转向架曲线通过性能和横向稳定性之间的矛盾一直是车辆动力学长期研究的课题,本文简要介绍了国内外对该课题的研究概况;给出了单个轮对和车辆通过曲线时的横向振动模型,推导了相应的微分方程组并编制了仿真程序;利用程序对单个轮对和车辆系统进行了仿真分析。1、用转向架通过曲线时的线性稳态模型对普通转向架和后轮对采用独立旋转车轮的新型自导向转向架的曲线导向性进行了分析;2、考虑大蠕滑和横向位移较大,以及轮轨接触的极端情况即轮缘力的影响,同时考虑重力刚度和重力角刚度以及通过曲线轨道时的向心力和外轨超高的影响,建立了整车在通过曲线轨道时的非线性数学模型,并建立了相应的十四个自由度的运动微分方程。3、采用四阶龙格-库塔方法求解微分方程,借助于MATLAB软件系统自编程序,利用程序对单个轮对通过曲线轨道时的导向性进行了数值仿真,并将现代分叉理论应用于单个轮对导向性能的分析中;4、利用程序对车辆系统进行了仿真计算,绘制曲线半径-轮对横向位移曲线,曲线半径-轮对摇头角位移曲线,曲线半径-轮对横向力曲线,曲线半径一轮对脱轨系数曲线,将普通转向架和新型自导向转向架的曲线导向性进行了对比;改变新型自导向转向架的悬挂参数,对几种配置方案的曲线导向性能的进行了对比,分析优劣。经过分析得出:当单个轮对通过一段特定的曲线轨道时,速度超过


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