青藏高原发电车动力学分析

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1、工程硕士学位论文第一章绪论我国国内也开展了多年的高速列车研究，先后完成了动力分散的“先锋"号电动车组和动力集中的“中华之星’’号电动车组的研制工作。其中“先锋"号电动车组在2002年9月10日在秦沈客运专线创造了292km／h的当时中国铁路第一速，随后“中华之星”电动车组又以321km／h的速度刷新了这一纪录。标志着我国高速列车的研究己取得了阶段性成果。上述这些成果的取得，都经过了多刚体动力学的分析与验证。不论是客车还是货车、车体还是转向架，一般都经过多刚体动力学分析，用以指导设计和参数优化【35。53】。本文也是采用多刚体动力学软件对青藏发电车整车进行动力学分析。1．

2、3青藏发电车介绍四方机车车辆股份有限公司研制生产了SFKTA6型发电车转向架，该转向架具有两系悬挂，轴重23t，装在时速160krn／h的发电车上，采用的SW-QDl60型转向架是在机客车原有转向架的基础上，开发的新型高速、大轴重发电车用转向架。它采用了双空气弹簧、无磨耗橡胶复合定位、盘形制动等技术。“SW’’代表四方工厂，“QD”代表青藏线专用，“160"代表转向架速度系列。SW-QDl60型转向架可适应青藏环境下160km／h速度、23吨轴重等级的发电车或其他客车的运用要求)。考虑到青藏线特殊的环境及应用维护条件，在设计初期即确定了偏于保守的设计原则，各关键部件的强

3、度余量较大，鉴于发电车实际轴重已达近244经过对各关键零部件强度、寿命等进行了校核，均认为该转向架能够满足24t轴重下运用的要求，后经铁科环线、北京．洞庙河、北京．秦皇岛、北京．格尔木．安多的线路动力学、制动性能、动强度等试验表明各项性能能够满足《青藏发电车技术规范》要求。装备SW-QDl60转向架的发电车在在青藏线动力学试验及制动试验初步结论见铁科院机辆所《青藏发电车线路试验报告(初稿)》。主要技术参数表l—l。表1—1主要技术参数顺号项目技术参数l连续运行速度(km／h)1602最高试验速度(km／h)1763轴距(mm)27004适用轨距(mm)14355车轮直径

4、(mm)915(新轮)／845(旧轮)6最大轴重(t)23t(实际为24t)7通过最小曲线半径(m)联挂145单车调车1004工程硕士学位论文第一章绪论8弹簧型式一系钢弹簧二系为双空气弹簧9车轮车轴型式Ⅺ①Q车轮、RDF车轴10轴箱轴承进口FAG整体轴承11制动型式轴装特制盘形制动12制动盘型式轴装特制锻钢0680制动盘13制动缸型式8”单元制动缸(每车1位车轮带手制动)14轮对定位方式橡胶定位套无磨耗弹性轴箱定位15转向架质量(k)820016限界GBl46．195J01-N1．3仿真采用的软件介绍l、SIMPACK软件介绍SIMPACK是机械／机电系统运动学／动力学

5、仿真分析的多体动力学软件，广泛运用于汽车、铁路、航天及船舶制造等行业。利用SIMPACK软件，工程师可以像构筑CAD模型一样，快速建立机械系统和机电系统的的动力学模型，包含关节、约束、各种外力或相互作用力，并自动形成其动力学方程，然后利用各种求解方式，如时域积分，得到系统的动态特性，或频域分析，得到系统的固有模态及频率以及快速预测复杂机械系统整机的运动学／动力学性能和系统中各零部件所受载荷。由于SIMPACK软件强大的运动学，动力学分析功能，可建立任意复杂机械或机电系统的虚拟样机模型，包括从简单的少数自由度系统到高度复杂的机械、机电系统(如链条、列车等)。对用户来说，S

6、IMPACK软件可以被应用到产品设计、开发、优化的任何阶段。SIMPACK软件具有以下特点：(1)全新的递归算法、相对坐标系以及子结构建模方法；(2)快速、稳定、可靠的求解器；(3)完善强大的碰撞建模和求解功能；(4)独有的和控制分析软件(MATLAB)双向的协同仿真技术；(5)全参数化的机械系统和控制系统分析模型；(6)独有的源代码输出功能；(7)唯一可以进行多体系统实时仿真的技术；(8)快速高效、优化的弹性体建模和求解器：(9)独有的软件一体化技术，使专业模块和通用模块100％兼容：(10)完整、安全可靠的数据库管理技术；(11)专业标准化的数据结果处理技术；(12

7、)功能强大的专业化模块【411。5工程硕士学位论文第一章绪论2、ADAMS软件介绍机械系统动力学自动分析软件ADAMS(AutomaticDynamicAnalysisofMechanicalSystems)，是美国MDI公司(MedhanicalDynamicsIne．)开发集建模、求解、可视化技术于～体的虚拟样机软件，是世界上目前使用范围最广、最负盛名的机械系统仿真分析软件。使用这套软件可以产生复杂机械系统的虚拟样机，真实地仿真其运动过程，并且可以迅速地分析和比较多种参数方案，直至获得优化的工作性能，从而大大减少了昂贵的物理样机制造及