城际地铁车体与转向架整体模态分析及试验验证

《城际地铁车体与转向架整体模态分析及试验验证》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、城际地铁车体与转向架整体模态分析及试验验证摘要本文阐述了车体MX模态分析的理论基础及数学模型概念，通过有限元法计算得出的模态频率和振型，了解车身与转向架相互影响的可能性。通过模态试验获得车体与转向架固有振动特性参数，确定其在各种激扰频率下的振动状态。本文采集自网络，本站发布的论文均是优质论文，供学习和研究使用，文中立场与本网站无关，版权和著作权归原作者所右，如存不愿意被转载的情况，请通知我们删除己转载的信息，如果需要分享，请保留本段说明。关键词地铁车辆；振动传递；CBX；模态试验中图分类号K文献标识码A文章编号2T»-b9(i}(2«n)II-M9M2随着国内轨道交通的迅速发展

2、，轨道交通之间的竞争越来越激烈，对地铁车辆覆盖范围的扩大，对地铁车辆速度的要求逐渐提高。车辆速度的提高，列车通过各种外部激扰时间缩短，致使列车产生较强烈振动II。目前，轨道车辆振动异常问题频发，根本原因在于对振动源、振动传递路径和共振机理没存进行长期的摸索和积累。车体强度进行长期的积累、计算和分析。设计师虽积累了丰富经验，也仍需以计算辅助，完成最后的车体振动分析。但是，与静强度分析相比却有过之而无不及CI。其分析难度巨大、技术要求更高，因此，需要进行深入研究，以便掌握车体振动控制和设计技术，为提高车辆运营性能，继而提高车辆竞争性来建立基础。为验证模态规划表及模态匹配准则，需耍对

3、车体在整备状态下进行车体模态分布、车体振动测试研究，从而了解车体的相关设计和振动性能的影响15-41。I理论基础LI模态分析模态分析（IL

4、4EBb）同时测量输入及其响应水平输出和输入之间存在以下基本关系，输出=特性X输入，因此，在进行MU式验时，将同时采集输出与输入值。1采用方法是近几年发展起来的频域识别算法M，该方法也称作多参考点最二乘复频域算法■斗■）。由于比较好的解决了频域算法中数值病态的问题，所以，该方法可以处理很宽的频率范围和很高的模态阶次的数据。并且能够产生非常清晰稳定的图。它适用于分析大阻尼与高噪声数据，目前已经成为一种工业标准。对于一个具有个输出，个输入的多输

5、入多数出系统（■»），系统的频响函数可以通过右矩阵分式模型进行描述：其中矩阵多项式、定义为其中，为基函数（为采样周期），■为模型阶次、I…■）矩阵多项式系数。通过对式（I）右乘进行线性化处理，然后利用最小二乘法求解系数矩阵（3）其中，•点位于的对角线上，频率与阻尼可以通过（4）式求得，模态参数与向量位于最后行对松的列向量。（4）式中，为系统的第I个固有频率，特征向量为对应的第fc个固有振型。L2测点布置测试车辆为我国某型4编组的城际动车组，为了获得轨道一转向架一车体振动传递特性，需要车体各布置个测试断面，每个断面4个顶点作为测试点。每个点设置I个双向加速度计。共Rr个双向传感器

6、，车体测点布置见图I。转向架需要在两侧侧梁分别布置个加速度传感器，前后横梁布置＜1个加速度传传感器。2工程实例分析在实际工程中，巾于施工限制实际测点与计划略微有所差别，因此，在建模过程中添加B个线性相关点，如图3所示，在长方体车体上选择I•个断面，每个断面最少2个传感器，采用线性相关点代替未布置传感器的测点，车体合计》个实测点。转向架上布置2•个测点。每个测点均同时测量垂向与横向两个方向的加速度信号。模态参数识别。该车辆采用碎发激振，提取振动加速度信号。利用Tte

7、Z可以认为结果是准确的，通过对比振型图对比。对于地铁车辆，将车体与转向架看作一个整体进行模态实验时，得到的车体模态振型与转向架模态振型相互影响，如沉浮频率是一种联动的运动。对于车体与转向架的横线振动信号得到的模态振型，车体虽然存在呼吸与摇头振型，但是，转向架基本无振型响应。由此可知。车辆与转向架的模态激励主要是通过乘向激励传递的。车辆横向振动对转向架的激励非常有限。3结论■)在计算地铁动车装备后整体模态时，通过线性相关点，获得更好的振型效果；2)根据各阶振型，车体横向振型对转向架影响不明显;3)计算得到车辆装备后前六阶振型，对各振型间相关度低，通过测量整车的模态，发现振动规律，

8、减少振动对系统噪声的损害时很有一处的。参考文献II李刚.地铁车辆车体模态理论基础与试验方法探讨n.科技展望，2«14(25)：U2.张远亮，张立民，孙维光，等.某地铁车lbI振动特性及振动传递分析n•机械，2tB，42(2)：1-4.131海伦*模态分析理论与实验■*北京：北京理工大学出版社,2ML■41高品贤.振动、冲击及噪声测试技术■.成都：西南交通大学出版社，2«M.■高云凯，冯海星，马芳武，等.基于淡的声固耦合模态试验研究B1.振动与冲击，2tU(2):ISS-lbXM邱飞力，张立民