高速动车组二系悬挂空气弹簧的研究

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1、密级：公开论文类型：应用研究工程硕士学位论文高速动车组二系悬挂空气弹簧的研究StudyofSecondarySuspensionSystemforHigh-speedEMU培养单位：机械工程学院专业领域：机械工程学生姓名：祝启峰校内导师：郑明军教授校外导师：刘焕新教授级高工二○一八年一月独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得石家庄铁道大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。

2、与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：日期：关于论文使用授权的说明本人完全了解石家庄铁道大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅，同意学校将论文加入《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》和编入《中国学位论文全文数据库》。本人授权石家庄铁道大学，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。(保密的论文在解密后应遵守此规定)作者签名：日期：导师签名：日期：摘要随着国家一带一路政策的实施，列车是

3、否安全、乘坐是否舒适、运行是否平稳已成为现代轨道车辆发展的重要环节。空气弹簧作为广泛应用于高速动车组上的二系悬挂系统，具有振动频率低、高度可调、自带阻尼、横向特性好等特点，能够有效提高动车组在运营时的运行品质，是动车组二系悬挂系统的重要组成部件。因此，国内大部分高速客车以及地铁车辆都配备了空气弹簧。空气弹簧作为二系悬挂的一个弹性元件，在整个系统中显得非常重要，其刚度特性和阻尼特性影响到整个空簧系统的隔振效果，因此研究其自身各个参数对空气弹簧特性的影响，对空气弹簧的设计和发展有着非常重要的理论意义。从目前看来，人们通常采用以下几

4、种办法建立空气弹簧的力学模型：（1）利用气体状态方程及节流孔的经验公式来建立空气弹簧的力学模型并进行研究；（2）通过有限元法建立空气弹簧的力学模型，这种方法必须要考虑空气弹簧的各种非线性问题，才能取得比较有价值的实验成果；（3）通过大量试验，采用一些理论假设，仿真的准确性和理论公式的通用性并不能得到保证。本文主要是从动车组整车角度和空气弹簧自身特性利用有限元的方法进行研究动车组二系悬挂空气弹簧。首先利用SIMPACK软件建立CRH380A高速动车组的整车多体动力学模型，然后利用SIMPACK、Solidworks和ABAQUS

5、软件进行空气弹簧模型及仿真。比较软件里的三种空气弹簧力学模型，建立单自由度弹簧质量块模型，通过研究非线性空气弹簧各部件参数的变化对其垂向和横向动态特性的影响，得出大量的数据和结论，最后将此力学模型应用到整车中，通过计算进一步研究空气弹簧结构参数对高速动车组垂向平稳性的影响。关键词：高速动车组；二系悬挂系统；空气弹簧；有限元；垂向特性；横向特性；垂向稳定性AbstractWiththeimplementationofOneBeltAndOneRoadpolicy,ithasbecomeanimportantlinkinthede

6、velopmentofmodernrailvehicleswhetherthetrainissafe,comfortableandstable.Thecorepartofairspringiswidelyusedinhigh-speedEMUonthesecondarysuspensionsystem,ithaslowvibrationfrequency,adjustableheight,withcharacteristicsoftransversedamping,goodperformance,itcaneffectivel

7、yimprovetheoperationofEMUinquality,itisanimportantpartofthesecondarysuspensionsystem.Asaresult,mostdomestichighspeedpassengercarsandsubwayvehiclesareequippedwithairsprings.Anelasticelementofairspringasthesecondarysuspensionsystem,itisveryimportantinthewholesystem,it

8、sstiffnessanddampingcharacteristicsaffectthevibrationisolationeffectoftheairspringsystem,sothestudyofitsinfluenceontheparametersoftheairsp