履带车辆车身振动特性分析

合集下载

履带车辆悬挂系统磁流变阻尼振动控制分析

ＬＲｗｓａｕａｅｔｈｐｔｆｉａｕｅｏｄｓｒｃｘｉｔｎ．ｉｌｔｎｏｍｉｃｉｅＱａｌｌｔｄｗｉｔｅｉｕｘｍｅｓｒｄｒａｕｆｅｃｔｉｓＳｍｕａｉｆｅ — ｔｃｃｈｎｏｓａｅａｏｏｓａｖ
关键词：振动与波；悬挂系统；流变阻尼器；半主动控制磁
中图分类号：Ｊ１．３Ｔ８０３２
文献标志码：Ａ
文章编号：００１９（０６０ — ６—５１０ — ３２０）６０５００９
ＡｎｌｓｓｏｈｅＶｉｒｔｏｎｔｏｆＴｒｃｅｈｃｅＳｓｅｉｎａｙｉｎｔｂａｉｎＣｏｒｌｏａｋｄＶｅｉｌｕｐｎｓｏＳｓｅＵｓｎｇＭａｎｔｒｅｌｇｃｌＦｌｉｍｐｒｙｔｍｉｇｅｏｈｏｏｉａｕｄＤａｅ
ａｄｔｅａａｙｉｏｃｉｅｆｒｅｗａｉｅ，ｓｏｎｙｓｍｉｃｉｅｃｎｒｌｃｎｒｐａｅａｔｅｃｎｒ１ｎｈｎｌｓｓｆａｔｏｃｓｇｖｎｈｗｉｇｗｈｅ — ｔｏｔｏａｅｌｃｃｉｏｔｏ．ｖａｖｖＳｍｕａｉｎｒｓｌｈｗｈｔｍａｎｔｒｅｌｇｃｌｆｉａｅｎｔｅｓｍｉｃｉｅｖｂａｉｎｃｎｒｌｆｉｌｔｅｕｔｓｏｔａｇｅｏｈｏｏｉａｌｄｄｍｐｒｉｈｅ — ｔｉｒｔｏｔｏｏｓｕａｖｏｏｓｓｅｓｎｓｓｅｏｒｃｅｅｉｅｉｆａｉｌ．ｕｐｎｉｙｔｍｆｔａｋｄｖｈｃｓｅｓｂｅｏｌ

履带车辆主动悬挂系统振动控制的研究的开题报告

履带车辆主动悬挂系统振动控制的研究的开题报告一、研究背景随着科技的不断发展，履带车辆作为一种重要的军事装备，其性能得到了不断提升。

然而，在履带车辆的行驶过程中，由于路面的不平坦性以及车辆的大型化，车辆振动问题成为制约其性能提升的瓶颈。

因此，如何控制履带车辆的振动，提高其行驶稳定性和行驶舒适性，成为了当前研究的热点问题。

二、研究目的和意义本研究旨在通过研究履带车辆的主动悬挂系统振动控制方法，提高履带车辆的行驶稳定性和行驶舒适性。

具体研究目的如下：1. 建立履带车辆主动悬挂系统的数学模型，分析其振动特性；2. 设计、优化主动悬挂系统的控制算法，将振动信号作为控制量，通过外部制动器、阀门等调节悬挂系统的阻尼、刚度等参数；3. 在实际测试中验证主动悬挂系统的有效性，并与传统被动悬挂系统做对比。

三、研究内容和方法本研究将重点研究履带车辆主动悬挂系统振动控制方法。

具体研究内容和方法如下：1. 建立履带车辆主动悬挂系统的数学模型，包括车辆悬挂系统、路面不平度和悬挂系统控制器等；2. 基于状态空间模型，设计悬挂系统的控制算法，并将其实现在实际测试平台中；3. 在实际测试平台上进行振动控制实验，并记录车体振动的加速度、速度等参数；4. 将主动悬挂系统的效果与传统被动悬挂系统进行对比，验证主动悬挂系统的有效性。

四、研究预期成果1. 建立履带车辆主动悬挂系统的数学模型，分析其振动特性；2. 设计、优化主动悬挂系统的控制算法，提高车辆的行驶稳定性和行驶舒适性；3. 在实际测试中，验证主动悬挂系统在振动控制方面的有效性，并证明其优于传统被动悬挂系统。

五、研究难点和解决方案1. 履带车辆悬挂系统具有非线性、时变特性，建立其数学模型时需要综合考虑各种因素的影响。

解决方案：借助系统辨识方法，对履带车辆悬挂系统进行建模，并通过试验数据对模型进行验证，提高模型的准确性。

2. 履带车辆主动悬挂系统的控制算法需要结合悬挂系统的特性进行优化，并考虑现实控制条件的限制。

车辆蛇形运动稳定性及运行振动分析

车辆蛇形运动稳定性及运行振动分析车辆蛇形运动稳定性及运行振动分析1、车辆蛇形运动稳定性具有一定他面形状的轨道轮对即使沿着平直轨道运转，受到微小激扰后就会产生一种振幅保持现状或继续增大直道轮缘受到约束的特有运动，此时轮对向前滚动一面横向往摆动，一面又绕铅锤中心来回转动，其轮对中心轨迹呈波浪形，称蛇形运动，当激扰消失而剧烈的蛇形运动不能收敛时，则称蛇行失稳。

表面上轮对并未受到钢轨的纵向或横向位移激振，实际上这是一种自激振动，试论对对钢轨的相对运动产生了内部激振力，由这种激振力维持轮对相对运动，由机车牵引力提供的非振动能量由于轮轨间的自激机制转换为蛇形运动的能量。

当车辆运行到某速度时车辆系统中的阻尼无法消耗这种能量。

蛇形运动就失稳，该速度就称为蛇形失稳临界速度，轮轨间的蛇形运动是由等效斜率的踏面产生的，这种踏面避免轮对的轮缘始终贴靠在轨侧运动而采取的自动取中措施，正是这种取中的能力在一定条件下转化为失稳的动力。

在纯粘着滚动假设条件下，由锥形踏面轮对与钢轨间的几何关系可以推导出一个无约束自由轮对的蛇形运动频率W w及波长L w的公式，之后又推出了轴距为2L w的刚性二轴结构转向架的蛇形波长L t及蛇形频率W t的相关公式。

W w = 2πv/L w，L w =2πbr×1/λe2, W t =2πv/L t，影响蛇形运动因素很多，主要有以下几个，1轮对定位刚度，2轮对踏面等效斜率λe，3蠕滑系数，4转向架固定轴距，5中央悬挂装置。

2、车辆运行振动分析车辆垂直振动，城市轨道车辆的转向架通常采用二系悬挂，力求在有限的空间获得柔性，研究表明，车辆的两个自由度简化的垂直振动系统有两个自振频率，低频P1与总静挠度f st有关，而高频P2除与静挠度有关外，还与刚度及车体质量和簧上部分质量之比有关。

低频对应的振动型为车体与构架做相同振动，而高频振动对应车体与构架做反向振动，车体以低频振动为主，而构架则以高频振动为主干线客车及地铁轻轨车辆的两系垂直总挠度通常均在160mm以上。

履带车辆支重轮粘弹阻尼减振设计与分析

第３期２０１４年３月
机械设计与制造
ＭａｃｈｉｎｅｒｙＤｅｓｉｇｎ＆Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ２２７
履带车辆支重轮粘弹阻尼减振设计与分析
燕碧娟，孙大刚，宋勇，章
（太原科技大学机械工程学院，山西太原
（ＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏｌｌｅｇｅ，ＴａｉｙｕａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＳｈａｎｘｉＴａｉｙｕａｎ０３００２４，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｓｔａｔｕｓｏｆｔｈｅｅｘｉｓｔｉｎｇｒｉｇｉｄｂｏｉｅｇｗｈｅｅｌ ’ Ｓｐｏｏｒｄａｍｐｉｎｇｅｆｆｅｃｔ，ｔｗｏｄｆｉｆｅｒｅｎｔｄａｍｐｉｎｇｓｃｈｅｍｅｓｏ１ｅ
ａｎａｌｙｓｉｓｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｅｎｔｉｔｙｍｏｄｅｌｏｆｔｈｅｄａｍｐｉｎｇｂｏｉｇｅｗｈｅｅｌ
ｓｅｔｕｐ．Ｗｈｅｎｔｈｅｍｔｅａｒｉｌ，ａｇｅｏｅｔｍｒｉｃ，ｃｏｎｔａｃｔｎｏｎｌｉｎｅｒｉａｔｙ

轨道车辆的振动与稳定性分析

轨道车辆的振动与稳定性分析在现代社会，轨道交通成为人们出行的主要方式之一。

无论是地铁、电车还是高铁，轨道车辆的振动与稳定性都是需要重视和研究的重要问题。

本文将就轨道车辆的振动与稳定性进行分析。

首先，我们需要了解轨道车辆振动的原因。

轨道车辆的振动主要来自两个方面：一是轨道对车辆的激励作用，二是车辆本身的特性。

对于激励作用而言，轨道的不平整度是主要因素之一。

轨道不平整度会导致车轮与轨道之间的相对运动，从而引发车辆振动。

此外，轨道的弯曲也会对车辆产生侧向力，引起车辆摆动。

而对于车辆本身的特性来说，车轮与轨道之间的间隙、车厢的刚度以及悬挂系统的设计等都会对车辆的振动特性产生影响。

接下来，我们来讨论轨道车辆的稳定性。

轨道车辆的稳定性可以分为纵向稳定性和横向稳定性。

纵向稳定性主要指的是车辆在加速和减速过程中的稳定性。

在车辆加速时，车辆前部会受到向后的加速度作用，而车后部受到向前的加速度作用。

这种加速度差异会导致车辆发生摆动，从而影响乘客的乘坐体验。

因此，要保证车辆的纵向稳定性，就需要在车辆设计和悬挂系统设计上做出相应的优化。

横向稳定性主要指的是车辆在转弯过程中的稳定性。

在车辆转弯时，车轮受到的侧向力会引起车辆向外侧偏移。

为了保证车辆的横向稳定性，需要合理设计轮轨间的阻尼和刚度，并确保车轮与轨道的紧密接触。

当考虑到轨道车辆的振动和稳定性问题时，除了得出基本的原理和模型外，还需要进行相应的数值模拟和实验验证。

数值模拟可以通过建立车辆-轨道系统的动力学模型，了解振动特性和稳定性。

模拟结果可以用来指导实际车辆的设计和改进。

而实验验证则可以通过在实际轨道上运行车辆，并通过传感器记录振动数据来验证模拟结果的准确性。

除了振动和稳定性方面的研究外，还有其他与轨道车辆相关的问题值得关注。

例如，轨道车辆的噪音问题也是一个重要的研究领域。

高速列车在高速运行时会产生较大的噪音，影响乘客的舒适感。

因此，减少轨道车辆的噪音也是车辆设计和运营的一个重要目标。

履带式车辆多自由度阻尼特性分析

７＼ｌ
４．支重轮处减振装置
入了２ —３个自由度。这种模型不足以全面反映车辆各个振动响应，并且存在较大的误差。本文将履带
５．支重轮
６．驱动轮
７．车架与履带装置处减振装置
式工程车辆简化为８自由度的三维动力学模型，以
入，对模型进行求解仿真。以其履带车辆模型为例，计算分析了整车模型各个自由度的动力振动阻尼特
性，以整车垂直位移响应曲线以及驾驶室位移响应曲线为例，反映整车以及驾驶室的振动特性。
［关键词］履带式工程车辆；多自由度；阻尼
［中图分类号］０３２５［文献标识码］Ａ［文章编号］１００１ — ５５４Ｘ（２０１３）０８ — ００７７ — ０５
三维模型，图ｌ为本文研究的履带式工程车辆减振
结构的示意图。与图ｌ对应，建立该履带式车辆的８自由度力
［通讯地址］王莹，山西省太原市太原科技大学研究生学院２０１０级机电二班
ＣＯＮＳＴＲＵＣＴＩＯＮＭＡＣＨＩＮＥＲＹ２０１３８７７
ＷＡＮＧＹｉｎｇ，ＳＵＮＤａ — ｇａｎｇ，ＣＨＥＮＢａｏ — ｍｉｎｇ，ＹＵＹｏｕ－ｌｉａｎｇ，ＸＩＯＮＧＪｉａｎ－ｊｕｎ
由于履带式工程车辆的结构比较复杂，工作环境较为恶劣、地面条件较差，司机在车辆行驶以及作业时承受了比普通汽车驾驶员更高强度的低频

履带车辆动力传动系统扭振的测试与分析

ｔｓ
（９）
考虑到系统的品质因数为Ｑ＝ｌ１２２ｊ，并将式（８）代入式（９），可以得到叼的取值。
图１各测点布置图
ｈ７ ‘ 。赤
态试验的最小加速时间
ｔ＞二面
（１Ｏ）
Ｆｉｇ．１Ｔｈｅｍｅａｓｕｉｎｒｇｐｏｉｎｔｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｐｌａｎ
反之，根据对偏移量的要求，给出叼的最佳值，则可给出动
表２测点布置及转速比
Ｔａｂ．２Ｌａｙｏｕｔａｎｄｍｅａｓｕｒｉｎｇｐｏｉｎｔｔｈａｎｔｈｅｓｐｅｅｄ
一６０（
业Ｌｉ
ｎｌ
机械设计与制造
一３一
谐次成份包括０．５、１、１．５、３、４．５、６等，各挡分析结果中包含的上
动系统的发动机工作范围是给定的，所以最大的扫频范围也是盘）。测点在传动系统中的布置如图１所示，各测点说明如表２
给定的，即翻
（８）所示。
式中ｎ岫，，为发动机的最低、最高稳定转速。定义叼为综合各种参数影响的归一化指标Ｉ卵Ｉ：垃
券
（１３）
式中为发动机转速，为发动机谐次，以发动机转速为瀑布图的纵坐标，即以发动机转速进行跟踪，得到的是发动机的谐次。在以其它轴的转速跟踪时，可以得到相对于该转速的谐次，即

大马力履带推土机暴露环境下振噪特性试验研究

34 *彳；仏紜 2019 7
第50卷丨第7期总第549期
表2传感器具体安装位置
测点编号
传感器安装位置
测试振动方向
P1 座椅
x-、y-、z-
P2 底板凸台
X-.Y-.Z-
P3 发动机罩
x+、y+、z-
托链轮（左侧从机头至尾部
P4
x+、y+、z-
第2个）
支重轮（左侧从机头至尾部
P5
X+、Y+、Z-
图1试验测点位置综合推土机的具体构造和实际测试条件，在整机坐标系下选择如图1所示的试验测点位置。其中测点P1、 P2、P3、P4和P5为振动信号测试点，依次表示座椅、底板、发动机罩、托链轮和支重轮;测点P6和P7为驾驶室内、外噪声信号测试点。底板选择与之刚性连接的凸台安装传感器,其余测点均可直接通过磁座安装传感器，传感器具体安装位置如表2所示。座椅及其底板、托链轮的传感器安装见图2、图3所示。 1.2.2试验过程具体试验过程为： (1)检测试验仪器能否正常运作，设置数据采集器的
大马力履带推土机具有较高的土石方作业效率，被广泛运用在大型建筑工程领域叫然而,大马力履带推土机结构复杂，工作环境恶劣，作业负荷大，表现岀与中小机型截然不同的整机动态特性。另外，日趋严苛的动态指标已经成为发达国家对大型工程机械进口的技术壁垒，要求其在全生命周期内满足相应标准叫例如,CE 认证规定,需采用最新的ISO标准对产品的振动指标做岀评价。因此，大马力推土机的振噪问题是亟待深入研究的一类课题。
度传感器、噪声传感器和磁座，具体如表1所示。其中，数
表1试验仪器
序号
名称
型号
数量
I

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

ａｃｔｕｌａｖｉｂｒａｔｉｏｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎ，ａｎｄｔｈｅｂｏｄｙｃａｎｂｅｄｅｓｉｇｎｅｄａｎｄｏｐｔｉｍｉｚｅｄａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｖｉｂｒａｔｉｏｎｍｏｄａｌａｎｌｙａｓｉｓｒｅｓｕｌｔｓ．
ａｎｄｍｅｔｈｏｄ，ｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｗｅｒｅｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｅｔｅｓｔｒｅｓｕｌｔｓ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｅｓｔｂｌａｉｓｈｅｄｉｎｆｉｔｅｅｌｅ —
ｍｅｎｔｍｏｄｅｌｉｓａｃｃｕｒａｔｅ，ａｎｄｔｈｅｖｉｂｒａｔｉｏｎｄｉａｇｒａｍｓｏｂｔａｉｎｅｄｂｙｔｈｅｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｉｆｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｏｄｅｌｃａｎｄｅｄｕｃｅｔｈｅｂｏｄｙ ’ Ｓ
２０１３年１２月第３８卷第１２期
润滑ＮＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ
Ｄｅｃ．２０１３
Ｖｏ】．３８Ｎｏ．１２
ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．０２５４— ０１５０．２０１３．１２．０１５
ｍｏｄｅｌｓ．Ｔｈｅｂｏｄｙ ’ ＳｖｉｂｒａｔｉｏｎｍｏｄａｌｗａｓｃａｌｃｕｌａｔｅｄｕｓｉｎｇＮａｓｔｒａｎｓｏｆｔｗａｒｅｂａｓｅｄｏｎｉｎｆｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｏｄａｌａｎａｌｙｓｉｓ ’ Ｓｔｈｅｏｒｙ
履带车辆车身振动特性分析
马星国田丰尤小梅叶明龚雪莲
（１．沈阳理工大学机械工程学院辽宁沈阳１１０１５９；
２．北京北方车辆集团有限公司
北京１０００７２）
摘要：为研究履带车辆车身的振动特性，分别建立车架有限元模型和车壳有限元模型，并合并成为完整车身的有
中图分类号：ＴＢ５３３．２文献标识码：Ａ文章编号：０２５４— ０１５０（２０１３）１２— ０６５— ５
ＡｎａｌｙｓｉｓｏｎＢｏｄｙＶｉｂｒａｔｉｏｎＣｈａｒａｃｔｅｒｓｏｆＴｒａｃｋｅｄＶｅｈｉｃｌｅ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｏｒｓｔｕｄｙｉｎｇｔｈｅｖｉｂｒａｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｉｓｒｔｉｃｓｏｆｔｒａｃｋｅｄｖｅｈｉｃｌｅ ’ Ｓｂｏｄｙ，ｔｈｅｉｎｆｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｏｄｅｌｓｏｆｔｈｅｆｒａｍｅａｎｄｓｈｅｌｌｗｅｒｅｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ，ａｎｄａｃｏｍｐｌｅｔｅｂｏｄｙ ’ ｓｉｎｆｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｏｄｅｌｗａｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｂｙｍｅｒｇｉｎｇｔｈｅｔｗｏ
限元模型。基于有限元模态分析理论和方法，采用Ｎａｓｔｒａｎ软件计算得到车身的振动模态，将其同实验模态对比分析。结果表明，建立的有限元模型是准确的，可以根据该模型计算得到的振型图推断车身实际的振动情况，并根据模态分析
的结果对车身进行设计及优化。关键词：模态分析；履带车辆；振动特性；车身
ＭａＸｉｎｇｇｕｏＴｉａｎＦｅｎｇＹｏｕＸｉａｏｍｅｉＹｅＭｉｎｇＧｏｎｇＸｕｅｌｉａｎ
（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｈｅｎｙａｎｇＬｉｇｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＳｈｅｎｙａｎｇＬｉａｏｎｉｎｇ１１０１５９，Ｃｈｉｎａ；２．ＢｅｉｊｉｎｇＮｏｒｔｈＶｅｈｉｃｌｅＧｒｏｕｐＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００７２，Ｃｈｉｎａ）