膠輪導(dǎo)軌電車車輛動(dòng)力學(xué)性能研究.pdf

1、隨著城市的快速發(fā)展，機(jī)動(dòng)車數(shù)量的急劇增加導(dǎo)致城市交通壓力增大，單憑傳統(tǒng)的路面交通模式已經(jīng)不能滿足人們的出行需求，迫使城市的交通系統(tǒng)建設(shè)趨向分層化、多樣化的發(fā)展模式。目前，地鐵、輕軌和快速公交成為緩解城市交通壓力的主要工具。地鐵、輕軌系統(tǒng)運(yùn)能大，但建設(shè)、運(yùn)行和維修費(fèi)用高，不適用于人口流量低的區(qū)域?？焖俟唤ㄔO(shè)總投資小，但其運(yùn)能較低，不能滿足人流量較高的區(qū)域。因此，現(xiàn)代有軌電車作為介于快速公交和輕軌、地鐵間的中低運(yùn)量的新型軌道交通車輛，同時(shí)

2、其建設(shè)總投資較小，更適合在城市中運(yùn)行。由于鋼輪—鋼軌式電車的輪軌間會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)、噪音，給城市居住人群帶來困擾，因此學(xué)者們?cè)谄浠A(chǔ)上研制出膠輪導(dǎo)軌式電車。與鋼輪—鋼軌式電車相比，膠輪導(dǎo)軌電車具有車輛振動(dòng)較小，乘坐舒適性高;曲線通過能力強(qiáng)，無需拆建路線周圍的建筑;爬坡能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，受到越來越多城市的青睞。
　　論文首先介紹了城市有軌電車的發(fā)展歷史和應(yīng)用情況，并對(duì)兩種不同模式的現(xiàn)代有軌電車進(jìn)行對(duì)比，特別是車輛轉(zhuǎn)向架的結(jié)構(gòu)、相鄰車輛間的鉸接

3、方式、動(dòng)力、非動(dòng)力導(dǎo)向裝置的導(dǎo)向原理。其次分析橡膠車輪的受力情況，并建立橡膠車輪的徑向振動(dòng)模型和側(cè)向振動(dòng)模型。建模過程中，考慮了橡膠車輪縱向滑移對(duì)輪胎受力情況的影響。根據(jù)鋼輪—鋼軌式車輛動(dòng)力學(xué)分析理論，分析了膠輪導(dǎo)軌電車車輛系統(tǒng)的受力情況，列出相關(guān)車輛動(dòng)力學(xué)微分方程，主要針對(duì)車輛頭車車體、中間車體和非動(dòng)力轉(zhuǎn)向架。利用多體動(dòng)力學(xué)軟件SIMPACK建立膠輪導(dǎo)軌電車的動(dòng)力學(xué)仿真模型，并在建模過程中對(duì)次要因素進(jìn)行了簡(jiǎn)化。同時(shí)，根據(jù)汽車動(dòng)力學(xué)標(biāo)準(zhǔn)

4、和鋼輪—鋼軌式車輛動(dòng)力學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，制定了膠輪導(dǎo)軌電車的相關(guān)動(dòng)力學(xué)標(biāo)準(zhǔn)。接下來對(duì)膠輪導(dǎo)軌電車動(dòng)力轉(zhuǎn)向架中導(dǎo)向裝置結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)研究，通過建立導(dǎo)向裝置的數(shù)學(xué)模型和動(dòng)力學(xué)仿真模型檢驗(yàn)導(dǎo)向裝置結(jié)構(gòu)的合理性，使左、右橡膠車輪間的轉(zhuǎn)角關(guān)系滿足Ackerman定理。最后，分析了膠輪導(dǎo)軌電車在正常工況下、冰雪工況下和爆胎工況下車輛的動(dòng)力學(xué)性能。結(jié)果表明，正常工況下車輛具有良好的運(yùn)行平順性和曲線通過性能。冰雪工況時(shí)，車輛運(yùn)行平順性指標(biāo)與正常工況下相差不大;車