高速列车车体下吊设备隔振设计及试验研究
2015-06-21周劲松马敏纳
城市轨道交通研究 2015年2期
邓 海 宫 岛 周劲松 马敏纳
(1.北车长春轨道客车股份有限公司,130062,长春;2.同济大学铁道与城市轨道交通研究院,201804,上海;3.同济大学机械与能源工程学院,201804,上海∥第一作者,高级工程师)
高速列车采用的是动力分散技术,许多的牵引变流器、辅助变流器等设备直接吊挂在高速列车车体客室下;个别设备可重达几吨,往往自身还具有振动激励源。因而,如果采取不适当的吊挂方式,将会导致车下设备振动异常,会直接影响车辆运行的舒适性和平稳性,严重的甚至将影响车辆运营的可靠性及安全性[1]。
现国内外专门对高速列车车体客室下吊挂设备隔振设计的研究较少,大多数以车体下设备悬挂结构或布局为研究对象。本文以国产某型号高速动车组为对象,以车辆模态参数为匹配原则,设计隔振元件参数[2]。为了给隔振元件参数设计提供依据,本文建立了车辆有限元模型,分析了该高速列车整备状态模态,并设计了各设备模态频率规划表[3]。最后,通过对车体下设备现场测试及数据处理,同时从时域和频域分析验证了隔振元件参数设计的合理性。
1 车体下设备弹性吊挂隔振元件设计
模态匹配最基本的原则是在设计上保证车体承载结构、车体局部结构及其各子系统的模态频率不与吊挂设计设备及悬挂激励频率发生共振。车体弹性体及各子系统主要的振动频率都在5~80 Hz以内,子系统之间很可能出现模态耦合的情况。因此,在设计过程中,模态匹配的理想状态是实现各系统自身的模态彼此解耦,同时所有相邻的系统模态彼此解耦[4-5]。……
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