副构架式转向架刚柔耦合动力学研究

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1、．！＿硕士学位论文，ＭＡＳＴＥＲＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ＇ｕ论文题目：＿副构架式转向架刚柔搞合身：ｌ国内图书分类号：Ｕ２７０．ｌ密级：公开国际图书分类号：６２９西南交通大学研究生学位论文副构架式转向架刚柔親合动力学研究年级二零一二级姓名赵天祺申请学位级别工学硕士专业车辆工程指导老师黄运华副研究员二零一五年四月ＣｌａｓｓｉｆｉｅｄＩｎｄｅｘ：Ｕ２７０．１１Ｕ：．Ｄ．Ｃ６２９ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＪｉａｏｔｏｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｇｙＭ

2、ａｓｔｅｒＤｅｒｅｅＴｈｅｓｉｓｇＲＥＳＥＡＲＣＨＯＮＲＩＧＩＤ－ＦＬＥＸＩＢＬＥＣＯＵＰＬＩＮＧＶＥＨＩＣＬＥＳＹＳＴＥＭＤＹＮＡＭＩＣＦＯＲＳＵＢ－ＦＲＡＭＥＢＯＧＩＥＧｒａｄｅ：２０１２Ｃａｎｄｉｄａｔｅ：ＺｈａｏＴｉａｎｑｉＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｒｅｅＡｌｉｅｄｆｏｒ；ＭａｓｔｅｒＤｅｒｅｅｇｐｐｇＳｅｃｉａｌｉｔ：ＶｅｈｉｃｌｅＥｎｉｎｅｅｒｉｎｐｙｇｇＳｕｅｒｖｉｓｏｒ：Ａ．ｒｏｆ．ＨｕａｎＹｕｎｈｕａｐｐｇＡｐｒｉｌ．２０１５西南交通大学

3、学位论文版权使用授权书、本学位论文作者完全了解学校有关保留使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于．保密口１，在年解密后适用本授权书；２．不保密Ｂ／使用本授权书。“（请在以上方框内打士）学位论文作者签名：炎Ａ指导老师签名：７＾＇丄、曰期：酬７西南交通大学硕士学位论文主要工作（贡献）声

4、明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：１、基于多体系统动力学软件ＳＩＭＰＡＣＢＣ，建立了装配转Ｋ７型转向架的Ｑｏ型敞车的多刚体动力学模型，建立了转Ｋ７，同时基于有限元分析软件ＡＮＳＹＳ型转向架中副构架和侧架的有限元模型。２、利用多刚体和多柔体系统动力学理论，对所建有限元模型进行子结构分析，并提取相关信息，导入ＳＩＭＰＡＣＫ与ＡＮＳＹＳ的接口程序ＦＥＭＥＳ中处理得到副构架和侧架的柔性体模型。３、将所得柔性体模型导入Ｑｏ型敞车模型中替换刚体模型，得到Ｃｍ型敞车的刚柔親合模型。４、对比分析架

5、车辆刚体模型和不同的刚柔稱合模型，从多个方面分析副构架与侧柔性对车辆动力学性能产生的影响。本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均己在文中作了明确说明。一切法律责任将由本人承担本人完全了解违反上述声明所引起的。学位论文作者签名：日期：糾西南交通大学硕士研究生学位论文第Ｉ页摘要当前铁路货物运输的趋势是向着高速与重载方向发展，这在为国民经济

6、带来的巨大收益的同时，也对铁路部门提出了与时俱进的要求，同时加快了铁路技术装备更新换代的频率。其中，，转向架是保障铁道车辆运行品质的关键部件。改进货车转向架的结构使得其在轴重增加，这是改进货车运行性能时追，运行速度提高时，轮轨作用相对较低一求的目标。副构架式转向架可以较好地完成这任务，本文的研究对象转Ｋ７型转向架，正是典型的副构架式转向架。一研宄者做动力学分析时，般将车辆系统简化为多刚体模型。转Ｋ：７型转向架中的一一侧架与副构架的形状特点是在某个方向的长度较长，因此有定的柔性，在运行时受。力复杂，会发

7、生振动和弹性变形本文为了得出副构架与侧架自身的柔性对车辆各项动力学性能的影响情况，首先阐述多体动力学理论，使用多体系统动力学软件ＳＭＰＡＣＫ：建出Ｃ８０型敞车的多刚体模型，选用转Ｋ７型转向架作为与敞车装配的转向架。并使用ＡＮＳＹＳ建出该转向架的副构架与侧架部分的柔性体模型，使用接口程序将其导入ＳＭＰＡＣＫ中生成Ｃ型敞车的不同的刚柔耦合模型５５９９－８５ｓｏ。最后根据ＧＢ／Ｔ１９的规定，设置相同运行条件进行几种模型的动力学分析对比，分别分析副构架与侧架柔性对敞车车辆动力学性能造成的影响。分析结果表明：副构架

8、和侧架的柔性会导致自身的横向振动与垂向振动的加速度幅值增大，对垂向影响更为明显，二者的振动以低阶振动为主。副构架与侧架的柔性会使敞车旳运行稳定性变差，表现为非线性临界速度降低。副构架与侧架的柔性会使车辆曲线通过性能变好，但