高速轨道车辆抗蛇行减振器最优阻尼系数的解析计算方法
专利汇可以提供高速轨道车辆抗蛇行减振器最优阻尼系数的解析计算方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及高速轨道车辆抗 蛇行 减振器 最优阻尼系数的解析计算方法，属于高速轨道车辆悬置技术领域。本发明通过利用赫尔维茨 稳定性 判据，计算得到 抗蛇行减振器 的最小临界阻尼系数，并利用车辆曲线行驶时，对 转向架 回转阻 力 系数的要求，计算得到抗蛇行减振器的最大临界阻尼系数，然后利用黄金分割原理，计算得到抗蛇行减振器的最优阻尼系数。通过设计实例及SIMPACK仿真验证可知，该方法可得到准确可靠的抗蛇行减振器的阻尼系数值，为高速轨道车辆抗蛇行减振器阻尼系数的设计提供了可靠的设计方法。利用该方法，不仅可提高轨道车辆悬置系统的设计 水 平和车辆行驶稳定性及安全性；同时，还可降低产品设计及试验 费用 ，增强我国轨道车辆的国际市场竞争力。，下面是高速轨道车辆抗蛇行减振器最优阻尼系数的解析计算方法专利的具体信息内容。
1.高速轨道车辆抗蛇行减振器最优阻尼系数的解析计算方法，其具体设计步骤如下：
(1)确定赫尔维茨稳定性判据的特征方程式：
根据轨道车辆的每台转向架构架的质量M、摇头转动惯量JM；每一轮对的质量m、摇头转动惯量Jm；每一轮轴重W；每一轮对的纵向定位刚度K1x、横向定位刚度K1y；每台转向架中央弹簧的纵向刚度K2x、横向刚度K2y；一对二系横向减振器的阻尼系数Ct；每台转向架待设计抗蛇行减振器的等效阻尼系数Cs；转向架轴距的一半a，车轮和钢轨接触点横向间距的一半b，二系横向减振器纵向安装间距的一半b0，轮轴定位弹簧横向安装间距的一半b1，每台转向架中央弹簧横向安装间距的一半b2，抗蛇行减振器横向安装间距的一半b3，车轮滚动半径r；车轮的横向蠕滑系数f1、纵向蠕滑系数f2，车轮踏面斜度λ；车辆行驶速度v；利用转向架6自由度行驶振动模型，分别以转向架前轮对的质心O1、转向架后轮对的质心O2、转向架构架的质心O为坐标原点，以转向架前轮对的横摆位移ym1、摇头位移 转向架后轮对的横摆位移ym2、摇头位移 转向架构架的横摆位移yM、摇头位移 为坐标，确定赫尔维茨稳定性判据的特征方程式，即：
a0s12+a1s11+a2s10+a3s9+a4s8+a5s7+a6s6+a7s5+a8s4+a9s3+a10s2+a11s+a12＝0；
式中，
a0＝Mm2p9；
a1＝m2Ctp9+Jmmp11p7+2Mmp9p0+2Mm2p10p5；
a2＝Mp9p02+m2p9p2+JMMm2p52+Jmmp11p8+Jm2m2Ctp7+2Mmp9p1+2Mm2p10p4+2mCtp9p0+2m2Ctp10p5+
2Jmp11p0p7+2mp11p5p7+4Mmp10p0p5；
a3＝Ctp9p02+Jm2Mp02p7+JMm2Ctp52+Jm2m2Ctp8+Jm2m2p2p7+Mm2p52p7+2Mp9p1p0+2Mp10p02p5+
2mCtp9p1+2m2Ctp10p4+2mp9p0p2+2m2p10p2p5+2JMMmp0p52+2JMMm2p4p5+2Jmp11p8p0+2Jmp11p1p7+
2mp11p4p7+2mp11p5p8+2Jm2mCtp0p7+2Jmm2Ctp5p7+4Mmp10p0p4+4Mmp10p5p1+4mCtp10p0p5+4p11p0p5p7；
其中，
p0＝2f1/v；p1＝K1y+Wλ/b；p2＝2K1y+K2y；p3＝(2f2bλ)/r； p5＝2f2b2/v；p6＝aK1y； p9＝JMJm2；p10＝JMJm；p11＝JmMm；
(2)计算抗蛇行减振器的最小临界阻尼系数Cmin：
根据步骤(1)中所确定的特征方程式，利用赫尔维茨稳定性判据及高速轨道车辆转向架系统稳定性的临界条件，求解关于Cs的行列式方程
的正实数根，便可得到抗蛇行减振器的最小临界阻尼系数Cmin；
(3)计算抗蛇行减振器的最大临界阻尼系数Cmax：
根据每一轮轴重W，一对二系横向减振器的阻尼系数Ct，每台转向架中央弹簧的纵向刚度K2x，转向架轴距的一半a，二系横向减振器纵向安装间距的一半b0，每台转向架中央弹簧横向安装间距的一半b2，抗蛇行减振器横向安装间距的一半b3，车辆定距L，曲线轨道的最小半径R，车辆通过曲线轨道最小半径时转向架与车体间的相对转动速度 利用车辆在曲线轨道上行驶时转向架回转阻力系数的临界条件，计算得到抗蛇行减振器的最大临界阻尼系数Cmax，即：
(4)抗蛇行减振器最优阻尼系数Co的解析计算：
①根据步骤(2)中所确定的抗蛇行减振器的最小临界阻尼系数Cmin，及步骤(3)中确定的抗蛇行减振器的最大临界阻尼系数Cmax，利用黄金分割原理，计算得到抗蛇行减振器的最优等效阻尼系数Cs，即：
Cs＝Cmin+(1-0.618)(Cmax-Cmin)；
②根据每台转向架抗蛇行减振器的安装支数n，及①步骤中计算得到的抗蛇行减振器的最优等效阻尼系数Cs，计算得到单支抗蛇行减振器的最优阻尼系数Co，即：Co＝Cs/n。
高速轨道车辆抗蛇行减振器最优阻尼系数的解析计算方法
技术领域
背景技术
发明内容
2mp11p4p7+2mp11p5p8+2Jm2mCtp0p7+2Jmm2Ctp5p7+4Mmp10p0p4+4Mmp10p5p1+4mCtp10p0p5+4p11p0p5p7；
10 N/m、横向定位刚度K1y＝4.892×10N/m；每台转向架中央弹簧的纵向刚度K2x＝0.18×
106N/m、横向刚度K2y＝0.18×106N/m；一对二系横向减振器的阻尼系数Ct＝90kN.s/m；转向架轴距的一半a＝1.35m，车轮和钢轨接触点横向间距的一半b＝0.7465m，二系横向减振器纵向安装间距的一半b0＝0.67m，轮轴定位弹簧横向安装间距的一半b1＝1.15m，每台转向架中央弹簧横向安装间距的一半b2＝1.3m，抗蛇行减振器横向安装间距的一半b3＝1.4m，车轮滚动半径r＝0.445m；车轮的横向蠕滑系数f1＝16990000N、纵向蠕滑系数f2＝16990000N，车轮踏面斜度λ＝0.15；车辆定距L＝19m，曲线轨道的最小半径R＝300m，车辆通过曲线轨道最小半径时转向架与车体间的相对转动速度 每台转向架待设计抗蛇行减振器的
等效阻尼系数为Cs。该高速轨道车辆抗蛇行减振器阻尼系数设计所要求的车辆行驶速度v＝300km/h，对该高速轨道车辆抗蛇行减振器的最优阻尼系数进行设计。
2mCtp10p5+2Jmp11p0p7+2mp11p5p7+4Mmp10p0p5；
2mp11p4p7+2mp11p5p8+2Jm2mCtp0p7+2Jmm2Ctp5p7+4Mmp10p0p4+4Mmp10p5p1+4mCtp10p0p5+4p11p0p5p7；
车辆在曲线轨道上行驶时转向架回转阻力系数的临界条件，计算得到抗蛇行减振器的最大临界阻尼系数Cmax，即：
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