4 三轴H构架式货车转向架非线性模型

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1、第三届中国CAE工程分析技术年会论文集三轴H构架式货车转向架非线性模型王云鹏朴明伟兆文忠（大连交通大学机械工程学院,大连116028）摘要：：：为了分析货车转向架的非线性动力学性能：，提出了一种解决间隙接触和摩擦作用的新建模方法。利用非线性刚度曲线定义约束内力，既可以保证运动约束精度又能够使模型仿真计算稳定。在斜楔摩擦减振机理和受力分析基础上建立了斜楔等效摩擦模型。等效摩擦与连续摩擦结合的建模技术使摩擦作用仿真更加趋近于其实际的动态行为规律。转向架动力学性能仿真分析表明：在接近临界速度时主要摩擦面（如斜楔和承载鞍）出

2、现摩擦蠕动过程，即干摩擦系统的滞后阻尼作用增强了轮对纵横向定位刚度。但是，从横向模态自激振动分析角度，摩擦作用应当保持连续光滑，以减小车体结构发生侧滚耦合振动的可能性。关键词：：：货车转向架：；斜楔摩擦；临界速度；等效锥度中图分类号:U271.91U270.11文献标识码文献标识码:ANon-linearDynamicModelofThree-axleFrame-typefreightBogieWANGYun-pengPIAOMing-weiZHAOWen-zhongMachineryEngineeringSchoo

3、l,DalianJiaotongUniversity,Dalian116028Abstract:Inordertoanalyzethenon-lineardynamicperformanceoffreightbogie,thenovelmodelingmethodologywaspresentedwhichcanbeabletodealwiththeconstraintproblemaboutthecontactandclearancewithfrictioninteraction.Therestrictedinte

4、rnalforcesaredefinedbythenon-linearstiffnesscurves,whichnotonlyguaranteethemotionalconstraints’precisionbutalsostabilizethesimulationiterativeprocesses.Thewedgeequivalentfrictioninteractionmodelisfoundedbasedonthewedgefrictionmechanismandinteractionanalysis.The

5、modelingtechnologyoftheequivalentandcontinuousfrictioncombinationkeepsthefrictioninteractionsimulationbeingclosetotherealdynamicalbehavioralregularity.Thesimulationanalysisofbogiedynamicperformanceshowsthatwhenbeingclosetothecriticalvelocitythelateralcreepingpr

6、ocessesaretakenplaceinthemainfrictionsurfaces,i.e.,wedgeandbearingsaddle,whichindicatethatthehystereticdampingofdryfrictionsystemenforcesthewheelsetlocatingstiffnessinlateralandlongitudinaldirections.Butontheviewpointoflateralmodal’sself-excitedvibration,thefri

7、ctioninteractionshouldbekeptcontinuousandsmooth,whichdiminishthepossibilityofcarbodystructuralcouplingvibrationinrollingdirection.Keywords:freightbogie,wedgefriction,criticalvelocity,equivalentconicity构架式和三大件式是目前货车转向架的两类主要型式，其中，构架式转向架包括H-系列和Y-系列。由于无菱形错位问题、采用轴箱弹

8、簧悬挂降低簧下质量以及直顶式斜楔摩擦减振等性能优点，H构架式转向架（简称H转向架）在长大特货车上得到广泛应用。与其它类型基金项目：辽宁省教育基金项目（05L047）作者简介：王云鹏（1983.10—），男（汉），山东博兴人，硕士生朴明伟(1962—),男（汉族），辽宁人，硕导副教授，博士生21第三届中国CAE工程分析技术年会论文集货车转向架一样