车下设备悬挂刚度对车辆平稳性影响
2012-09-26吴会超邬平波
噪声与振动控制 2012年4期
吴会超,邬平波
(西南交通大学牵引动力国家重点实验室,成都610031)
高速客车车体的轻量化能够有效降低轮轨之间的作用力,并且能够节省大量的制造成本。但车体轻量化往往会导致车体刚度不足,引起车体振动恶化,旅客乘座舒适度下降。国内外学者运用刚柔耦合的线性以及非线性模型,分析研究了车体弹性对车辆运行品质的影响[1―7]。这些研究表明,车体的1阶垂向弯曲频率过低会使客车垂向平稳性迅速恶化。目前,高速客车大量采用设备车下悬挂的设计方式,而设备本身的自重在整个车体中所占的百分比越来越大。这种设计方式必然会对车体的垂向弯曲刚度产生重要影响,从而大大降低车体的1阶垂向弯曲频率。国内外对于设备悬挂系统一般采用刚性和弹性两种悬挂方式,而弹性悬挂技术的采用有助于控制设备对车体弹性振动的影响,从而提高车辆的运行平稳性。
本文主要以CRH3型高速动车组为研究对象,通过建立考虑车体弹性和设备的客车刚柔耦合系统动力学模型,深入研究了车下设备悬挂刚度对车体地板振动的影响,进而研究对车辆运行平稳性的影响。
1 数值模型
1.1 车体有限元模型
CRH3型动车组的车体模型主要采用四节点壳单元SHELL63以及质量点单元MASS21进行离散。整个车体总共划分为74 093个单元,52 133个节点。车体各部分的板厚根据实际情况进行设置,车体有限元离散模型如图1所示。

图1 CRH3型动车车体结构的有限元模型……p>
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