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动车组车下设备对舒适度的影响分析

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为研究车下设备对动车组舒适度的影响,建立考虑车体弹性和多个车下设备的高速动车组垂向动力学模型,实现设备的质量参数、结构参数和悬挂参数等参数化建模,基于频域分析法推导系统加速度频响函数表达式,采用随机轨道不平顺激励功率谱和舒适度滤波函数计算舒适度指标,基于最优同调理论设计设备的最优悬挂频率和阻尼比并进行数值验证.结果表明,车体垂弯频率越高、设备质量越大且越靠近车体中心安装,舒适度指标越小,车辆乘坐舒适性越好,建议将大质量设备(4 t及以上)悬挂在距车体中心5 m以内;设备质心纵向偏心导致其吊挂点的作用力力臂改变和转动惯量增加,造成舒适度指标略有增加;在优化设备悬挂参数时,可以忽略车体结构阻尼的影响;设备质量越大,最优悬挂频率越低、最优悬挂阻尼比越大,且应当基于加速度响应设计最优悬挂阻尼比,最优同调条件为车体和设备的相位差接近π/2;针对所述车辆,设备最优悬挂频率和阻尼比分别为7 Hz和0.2〜0.3,车体加速度功率谱中的弹性振动主频得到充分抑制.
Influence of Car Body-suspended Equipment on the Ride Comfort of High-speed Railway Vehicles

郭金莹、石怀龙、邬平波、王静

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西南交通大学牵引动力国家重点实验室 成都610031

成都工业学院汽车与交通学院 成都611730

高速列车 车下设备 柔性车体 耦合振动 悬挂参数 舒适度

国家自然科学基金资助项目国家自然科学基金资助项目

5180545111790282

2020

10.3901/JME.2020.22.227

机械工程学报
中国机械工程学会

机械工程学报

CSTPCDCSCD北大核心EI
影响因子：1.362
ISSN：0577-6686
年,卷(期)：2020.56(22)
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