華東交通大學(xué)車輛工程 第六章 軌道車輛運(yùn)行性能課件

1、Vehicle Engineering（車輛工程）（車輛工程）Stone. ZhaoSchool of Mechatronics Vehicle Engineering，ECJTUEmail：課程內(nèi)容總結(jié)與回顧課程內(nèi)容總結(jié)與回顧了解車輛結(jié)構(gòu)功能與組成嗎？了解車輛結(jié)構(gòu)功能與組成嗎？掌握車輛零部件的原理與設(shè)計(jì)方法嗎？掌握車輛零部件的原理與設(shè)計(jì)方法嗎？車輛工程專業(yè)？車輛工程專業(yè)？ 走中國特色新型工業(yè)化道路，迫切需要多種類型的工程技術(shù)人才，迫切需要提升工程科技隊(duì)伍的創(chuàng)新能力創(chuàng)新能力，迫切需要應(yīng)對(duì)經(jīng)濟(jì)全球化挑戰(zhàn)的國際化國際化工程技術(shù)人才。實(shí)施“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”，將培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)經(jīng)

2、濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要的高質(zhì)量各類型工程技術(shù)人才，將推動(dòng)我國從工程教育大國走向工程教育強(qiáng)國 。 中國教育報(bào)2011年3月5日高教司原司長(zhǎng)張大良談高教司原司長(zhǎng)張大良談“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃” 交融思想交融思想, ,啟迪智慧啟迪智慧大學(xué)，學(xué)什么？大學(xué)，學(xué)什么？ 學(xué)生在大學(xué)里，實(shí)際上要學(xué)四種東西，一是學(xué)怎怎樣樣讀書(learntolearn)；二是學(xué)怎樣怎樣做事(learntodo)；三是學(xué)怎樣怎樣與人相處(learntotogether)；最后是學(xué)怎樣怎樣做人(learntobe)。 金耀基（原香港中文大學(xué)校長(zhǎng) ）復(fù)習(xí)與測(cè)試復(fù)習(xí)與測(cè)試復(fù)習(xí)與測(cè)試復(fù)習(xí)與測(cè)試復(fù)習(xí)與測(cè)試復(fù)習(xí)與測(cè)試2、鉤緩

3、、鉤緩類型、作用類型、作用結(jié)構(gòu)、原理結(jié)構(gòu)、原理復(fù)習(xí)與測(cè)試復(fù)習(xí)與測(cè)試3、機(jī)械概述、機(jī)械概述功能：功能：作用與使命性能：性能：功能與質(zhì)量(程度與持久性)原理：原理：？結(jié)構(gòu)：？結(jié)構(gòu)：？設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)：一種計(jì)劃、規(guī)劃、設(shè)想傳達(dá)出來的活動(dòng)過程。 復(fù)習(xí)與測(cè)試復(fù)習(xí)與測(cè)試簡(jiǎn)述鉤緩裝置的簡(jiǎn)述鉤緩裝置的 功能、性能、原理、結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)功能、性能、原理、結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì) 。 3、機(jī)械概述、機(jī)械概述軌道車輛設(shè)計(jì)軌道車輛設(shè)計(jì)車輛工程車輛工程專題五專題五( (Subject 5) )專題八鐵道車輛運(yùn)行性能教學(xué)要求：教學(xué)要求： 了解車輛產(chǎn)生振動(dòng)的原因； 掌握車輛振動(dòng)的規(guī)律； 熟悉確定車輛運(yùn)行性能的方法； 了解車輛運(yùn)行平穩(wěn)性、安全性標(biāo)準(zhǔn)

4、； 了解改善車輛運(yùn)行品質(zhì)的常用措施。 車輛工程車輛工程一、概述一、概述1. .動(dòng)力學(xué)動(dòng)力學(xué) 動(dòng)力學(xué)研究?jī)?nèi)容：？ 研究目的：？ 表現(xiàn)形式 分類：一、概述一、概述2. .機(jī)械振動(dòng)基礎(chǔ)機(jī)械振動(dòng)基礎(chǔ) 機(jī)械振動(dòng)定義機(jī)械振動(dòng)定義 機(jī)械振動(dòng)分類機(jī)械振動(dòng)分類 按響應(yīng)性質(zhì)定則、隨機(jī)振動(dòng) 按激勵(lì)控制方式自由、強(qiáng)迫、自激、參數(shù)激 周期與頻率周期與頻率一、概述一、概述2. .振動(dòng)基礎(chǔ)振動(dòng)基礎(chǔ) 振動(dòng)系統(tǒng)組成及作用振動(dòng)系統(tǒng)組成及作用 m,k,c 振動(dòng)帶來問題振動(dòng)帶來問題(?)(?)一、概述一、概述2. .振動(dòng)基礎(chǔ)振動(dòng)基礎(chǔ)振動(dòng)帶來問題振動(dòng)帶來問題(?)(?)解決技術(shù)措施？解決技術(shù)措施？力加速度位移想想轉(zhuǎn)向架吧！一、概述一、

5、概述2. .振動(dòng)基礎(chǔ)振動(dòng)基礎(chǔ)振動(dòng)研究振動(dòng)研究?jī)?nèi)容物體運(yùn)動(dòng)與力的關(guān)系描述：ytFmasmgkf22d ykym gdt? ?一、概述一、概述軌道車輛運(yùn)行過程中，為什么會(huì)軌道車輛運(yùn)行過程中，為什么會(huì)振動(dòng)？振動(dòng)？對(duì)軌道車輛振動(dòng)，如何建模描述？對(duì)軌道車輛振動(dòng)，如何建模描述？結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)軌道車輛振動(dòng)結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)軌道車輛振動(dòng)( (安全安全性、舒適性性、舒適性) )有何影響？有何影響？軌道車輛動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)！軌道車輛動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)！一、車輛振動(dòng)原因一、車輛振動(dòng)原因1. .軌道有關(guān)因素軌道有關(guān)因素鋼軌接頭鋼軌接頭影響因素： 簧下質(zhì)量 行車速度 鋼軌接頭的變形程度aSMVM V沖量大?。阂?、車輛振動(dòng)原因一、車輛振動(dòng)原因1.

6、 .軌道有關(guān)因素軌道有關(guān)因素軌道垂向變形軌道垂向變形原因：軌道彈性(變)撓度：一、車輛振動(dòng)原因一、車輛振動(dòng)原因1. .軌道有關(guān)因素軌道有關(guān)因素局部不平順局部不平順曲線超高上下坡道岔鋼軌磨損(擦傷)漲軌路基下沉一、車輛振動(dòng)原因一、車輛振動(dòng)原因1. .軌道有關(guān)因素軌道有關(guān)因素隨機(jī)不平順隨機(jī)不平順?biāo)讲黄巾標(biāo)讲黄巾?定義 類型水平差、三角坑 影響？ (滾動(dòng)、壓力不同、爬軌) 約束鐵路技規(guī)一、車輛振動(dòng)原因一、車輛振動(dòng)原因1. .軌道有關(guān)因素軌道有關(guān)因素隨機(jī)不平順隨機(jī)不平順軌距不平順軌距不平順 定義 影響？ 約束鐵路技規(guī) (普-26,高-11)一、車輛振動(dòng)原因一、車輛振動(dòng)原因1. .軌道有關(guān)因素軌道有

7、關(guān)因素隨機(jī)不平順隨機(jī)不平順高低不平順高低不平順 定義(中心線) 原因(路基、軌道) 影響?(沖擊) 約束鐵路技規(guī) (正4，站6，高2)一、車輛振動(dòng)原因一、車輛振動(dòng)原因1. .軌道有關(guān)的因素軌道有關(guān)的因素隨機(jī)不平順隨機(jī)不平順方向不平順方向不平順 定義(中心線) 影響?(橫向振動(dòng)) 約束鐵路技規(guī) (正4，站6，高2)不平順如何描述？一、車輛振動(dòng)原因一、車輛振動(dòng)原因2. .車輛有關(guān)因素車輛有關(guān)因素車輪偏心車輪偏心定義:e(輪、軸)影響?(振動(dòng)) 描述： 0sin()sintttvzeterZtt其中，r0名義半徑 車輪轉(zhuǎn)動(dòng)角速度一、車輛振動(dòng)原因一、車輛振動(dòng)原因1. .軌道有關(guān)的因素軌道有關(guān)的因素車輪

8、不均重車輪不均重定義(G、O不重合) 影響?(不平衡力) 描述：約束：0.6、2(偏心) 200sintwtvvzMerr擴(kuò)展閱讀擴(kuò)展閱讀http:/ rTv1. .軌道有關(guān)的因素軌道有關(guān)的因素車輪踏面擦傷車輪踏面擦傷影響?(沖擊) 描述：約束： h0.7,l400wwMvM v 一、車輛振動(dòng)原因一、車輛振動(dòng)原因1. .軌道有關(guān)的因素軌道有關(guān)的因素蛇形運(yùn)動(dòng)蛇形運(yùn)動(dòng)目的：踏面影響假設(shè)：14描述：00brRy222322211d yd ydxRdxdydx 一、車輛振動(dòng)原因一、車輛振動(dòng)原因20200yd ydxbr000sinyyxbr1. .軌道有關(guān)的因素軌道有關(guān)的因素蛇形運(yùn)動(dòng)蛇形運(yùn)動(dòng)描述：00

9、brRy000,2brxyy0,0 xy00,xvtvbr0022wbrTv002wbrL0sinyyt222322211d yd ydxRdxdydx 二、輪對(duì)簧上質(zhì)量系統(tǒng)的振動(dòng)二、輪對(duì)簧上質(zhì)量系統(tǒng)的振動(dòng)1. .概述概述彈性懸掛彈性懸掛彈性懸掛系統(tǒng)及建模彈性懸掛系統(tǒng)及建模車輛系統(tǒng)及建模車輛系統(tǒng)及建模二、輪對(duì)簧上質(zhì)量系統(tǒng)的振動(dòng)二、輪對(duì)簧上質(zhì)量系統(tǒng)的振動(dòng)2. .自由振動(dòng)自由振動(dòng)無阻尼自由振動(dòng)無阻尼自由振動(dòng) 靜平衡時(shí): 當(dāng)車體離開平衡位置z時(shí)， 簡(jiǎn)化，得: 引入符號(hào):輪對(duì)簧上質(zhì)量系統(tǒng)二、輪對(duì)簧上質(zhì)量系統(tǒng)的振動(dòng)二、輪對(duì)簧上質(zhì)量系統(tǒng)的振動(dòng)無阻尼自由振動(dòng)無阻尼自由振動(dòng)2. .自由振動(dòng)自由振動(dòng)二、輪對(duì)簧上

10、質(zhì)量系統(tǒng)的振動(dòng)二、輪對(duì)簧上質(zhì)量系統(tǒng)的振動(dòng)2. .自由振動(dòng)自由振動(dòng)無阻尼自由振動(dòng)無阻尼自由振動(dòng)結(jié)論：結(jié)論： 1)自由振動(dòng),取決于初始位移+初始速度。 2)車體質(zhì)量不影響自由振動(dòng)的規(guī)律，只影響車體的靜平衡位置。( ？) 3)固有頻率與m、k有關(guān)，即與靜撓度有關(guān);振動(dòng)加速度幅值與靜撓度有關(guān)。 4)靜撓度重要性(fst,f,振動(dòng)緩慢，加速)二、輪對(duì)簧上質(zhì)量系統(tǒng)的振動(dòng)二、輪對(duì)簧上質(zhì)量系統(tǒng)的振動(dòng)2. .自由振動(dòng)自由振動(dòng)線性阻尼自由振動(dòng)線性阻尼自由振動(dòng)線性阻尼輪對(duì)簧上質(zhì)量系統(tǒng)二、輪對(duì)簧上質(zhì)量系統(tǒng)的振動(dòng)二、輪對(duì)簧上質(zhì)量系統(tǒng)的振動(dòng)2. .自由振動(dòng)自由振動(dòng)線性阻尼自由振動(dòng)線性阻尼自由振動(dòng)(阻尼系數(shù))線性阻尼輪對(duì)簧

11、上質(zhì)量系統(tǒng)二、輪對(duì)簧上質(zhì)量系統(tǒng)的振動(dòng)二、輪對(duì)簧上質(zhì)量系統(tǒng)的振動(dòng)2. .自由振動(dòng)自由振動(dòng)線性阻尼自由振動(dòng)線性阻尼自由振動(dòng)二、輪對(duì)簧上質(zhì)量系統(tǒng)的振動(dòng)二、輪對(duì)簧上質(zhì)量系統(tǒng)的振動(dòng)2. .自由振動(dòng)自由振動(dòng)線性阻尼自由振動(dòng)線性阻尼自由振動(dòng)系統(tǒng)不作等幅簡(jiǎn)諧振動(dòng)。衰減規(guī)律衰減規(guī)律111()11iintnTmin tTnTmizAeeezAee11212ln1miminTzDnTzD二、輪對(duì)簧上質(zhì)量系統(tǒng)的振動(dòng)二、輪對(duì)簧上質(zhì)量系統(tǒng)的振動(dòng)2. .自由振動(dòng)自由振動(dòng)摩擦阻尼自由振動(dòng)摩擦阻尼自由振動(dòng)二、輪對(duì)簧上質(zhì)量系統(tǒng)的振動(dòng)二、輪對(duì)簧上質(zhì)量系統(tǒng)的振動(dòng)2. .自由振動(dòng)自由振動(dòng)摩擦阻尼自由振動(dòng)摩擦阻尼自由振動(dòng)1）阻力大小與撓

12、度成正比 sgnstFzKfz 阻力：阻力：0MzczKz基本方程：基本方程： sgn0stMzzKfzKzsgn( )1,0sgn( )1,0zzzz 當(dāng)當(dāng)二、輪對(duì)簧上質(zhì)量系統(tǒng)的振動(dòng)二、輪對(duì)簧上質(zhì)量系統(tǒng)的振動(dòng)2. .自由振動(dòng)自由振動(dòng)摩擦阻尼自由振動(dòng)摩擦阻尼自由振動(dòng)1）阻力與撓度成正比（a）車體由）車體由A向向B振動(dòng)振動(dòng)0122cos11ststffzzpt000, =tzzz z 時(shí)A1、A2二、輪對(duì)簧上質(zhì)量系統(tǒng)的振動(dòng)二、輪對(duì)簧上質(zhì)量系統(tǒng)的振動(dòng)10, =0tzz z時(shí)2. .自由振動(dòng)自由振動(dòng)摩擦阻尼自由振動(dòng)摩擦阻尼自由振動(dòng)1）阻力與撓度成正比（b）車體由）車體由B向向C振動(dòng)振動(dòng)12cos11

13、ststffzzp tA1、A2二、輪對(duì)簧上質(zhì)量系統(tǒng)的振動(dòng)二、輪對(duì)簧上質(zhì)量系統(tǒng)的振動(dòng)=0, =0zz2. .自由振動(dòng)自由振動(dòng)摩擦阻尼自由振動(dòng)摩擦阻尼自由振動(dòng)1）阻力與撓度成正比（c）車體靜止時(shí)）車體靜止時(shí)21,2101stfpz1stfz摩擦矢 物理意義：振動(dòng)偏移量 實(shí)際意義：停滯區(qū)域2101stfzpz2201stfzpz二、輪對(duì)簧上質(zhì)量系統(tǒng)的振動(dòng)二、輪對(duì)簧上質(zhì)量系統(tǒng)的振動(dòng)2441ststfzf 2. .自由振動(dòng)自由振動(dòng)摩擦阻尼自由振動(dòng)摩擦阻尼自由振動(dòng)1）阻力與撓度成正比結(jié)論結(jié)論12112211TTMTK(1)、時(shí)間不同，振幅衰減不同(2)、振幅衰減值(0.2)二、輪對(duì)簧上質(zhì)量系統(tǒng)的振動(dòng)二、

14、輪對(duì)簧上質(zhì)量系統(tǒng)的振動(dòng)122FzzK 2. .自由振動(dòng)自由振動(dòng)摩擦阻尼自由振動(dòng)摩擦阻尼自由振動(dòng)2）阻力為常數(shù)(1)、向上，向下半周期振幅衰減(2)、一周期衰減量124FzzzK (3)、振動(dòng)角頻率12KpppM(4)、停滯區(qū)FzK 二、輪對(duì)簧上質(zhì)量系統(tǒng)的振動(dòng)二、輪對(duì)簧上質(zhì)量系統(tǒng)的振動(dòng)2. .自由振動(dòng)自由振動(dòng)能量法求任意阻尼自由振動(dòng)能量法求任意阻尼自由振動(dòng)車輛振動(dòng)系統(tǒng)特點(diǎn)車輛振動(dòng)系統(tǒng)特點(diǎn)減震器阻力不大自由振動(dòng)接近正弦自由振動(dòng)頻率接近無阻尼固有頻率振動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)能變化體現(xiàn)在?二、輪對(duì)簧上質(zhì)量系統(tǒng)的振動(dòng)二、輪對(duì)簧上質(zhì)量系統(tǒng)的振動(dòng)2. .自由振動(dòng)自由振動(dòng)能量法求任意阻尼自由振動(dòng)能量法求任意阻尼自由振動(dòng)車輛

15、自由振動(dòng)方程車輛自由振動(dòng)方程,0MzF z zKz2,F z zzdzp zdzzdtM 1000201,zztTzzzdzpzdzF z z zdtM 20220RzzzK 0,TRF z z zdt二、輪對(duì)簧上質(zhì)量系統(tǒng)的振動(dòng)二、輪對(duì)簧上質(zhì)量系統(tǒng)的振動(dòng)2. .自由振動(dòng)自由振動(dòng)能量法求任意阻尼自由振動(dòng)能量法求任意阻尼自由振動(dòng)車輛自由振動(dòng)方程車輛自由振動(dòng)方程020211RzzKz 只有一個(gè)根0RzKz （泰勒展開）0,TRF z z zdt?二、輪對(duì)簧上質(zhì)量系統(tǒng)的振動(dòng)二、輪對(duì)簧上質(zhì)量系統(tǒng)的振動(dòng)2. .自由振動(dòng)自由振動(dòng)阻力與速度成正比阻力與速度成正比0CzzMp 阻力與彈簧撓度成正比阻力與彈簧撓度

16、成正比4stzf 阻力與速度成正比阻力與速度成正比4FzK 當(dāng)量線性阻尼系數(shù)當(dāng)量線性阻尼系數(shù)? ?（振幅衰減等效）（振幅衰減等效）能量法求任意阻尼自由振動(dòng)能量法求任意阻尼自由振動(dòng)二、輪對(duì)簧上質(zhì)量系統(tǒng)的振動(dòng)二、輪對(duì)簧上質(zhì)量系統(tǒng)的振動(dòng)3. .強(qiáng)迫振動(dòng)強(qiáng)迫振動(dòng)2sinzp zqt22sinsinq ptptzp p無阻尼強(qiáng)迫振動(dòng)無阻尼強(qiáng)迫振動(dòng)1sinzat激勵(lì)：激勵(lì)：(車輪偏心)sinMzK zat 基本方程：基本方程：二、輪對(duì)簧上質(zhì)量系統(tǒng)的振動(dòng)二、輪對(duì)簧上質(zhì)量系統(tǒng)的振動(dòng)za 3. .強(qiáng)迫振動(dòng)強(qiáng)迫振動(dòng)0sin()ttvzetrp無阻尼強(qiáng)迫振動(dòng)無阻尼強(qiáng)迫振動(dòng)速度速度( (頻率頻率) )影響：影響：v振

17、幅sincos22paptaptptz算數(shù)級(jí)增長(zhǎng)！算數(shù)級(jí)增長(zhǎng)！22sinsinq ptptzp p二、輪對(duì)簧上質(zhì)量系統(tǒng)的振動(dòng)二、輪對(duì)簧上質(zhì)量系統(tǒng)的振動(dòng)3. .強(qiáng)迫振動(dòng)強(qiáng)迫振動(dòng)無阻尼強(qiáng)迫振動(dòng)無阻尼強(qiáng)迫振動(dòng)結(jié)論：結(jié)論：無阻尼時(shí)，p=共振22rVKTLM2rLKVM臨界速度二、輪對(duì)簧上質(zhì)量系統(tǒng)的振動(dòng)二、輪對(duì)簧上質(zhì)量系統(tǒng)的振動(dòng)3. .強(qiáng)迫振動(dòng)強(qiáng)迫振動(dòng)1sinzat激勵(lì)：激勵(lì)：22sinznzp zqt1sinMzK zatC zz 22,2a KCCKnpqMMM線性阻尼強(qiáng)迫振動(dòng)線性阻尼強(qiáng)迫振動(dòng)(車輪偏心)基本方程：基本方程：二、輪對(duì)簧上質(zhì)量系統(tǒng)的振動(dòng)二、輪對(duì)簧上質(zhì)量系統(tǒng)的振動(dòng)3. .強(qiáng)迫振動(dòng)強(qiáng)迫振動(dòng)

18、1sinzat激勵(lì)：激勵(lì)：sinzBt2222222142,tan,114aD rDrBrrprD r22,2a KCCKnpqMMM線性阻尼強(qiáng)迫振動(dòng)線性阻尼強(qiáng)迫振動(dòng)(車輪偏心)設(shè)特解設(shè)特解二、輪對(duì)簧上質(zhì)量系統(tǒng)的振動(dòng)二、輪對(duì)簧上質(zhì)量系統(tǒng)的振動(dòng)3. .強(qiáng)迫振動(dòng)強(qiáng)迫振動(dòng)振幅、加速度擴(kuò)大倍率：振幅、加速度擴(kuò)大倍率：22122221414BD rarD r線性阻尼強(qiáng)迫振動(dòng)線性阻尼強(qiáng)迫振動(dòng)2222221222221414BrD rraprD r頻率比頻率比r影響影響二、輪對(duì)簧上質(zhì)量系統(tǒng)的振動(dòng)二、輪對(duì)簧上質(zhì)量系統(tǒng)的振動(dòng)3. .強(qiáng)迫振動(dòng)強(qiáng)迫振動(dòng)動(dòng)撓度擴(kuò)大倍率：動(dòng)撓度擴(kuò)大倍率：23222214rrD r線性阻

19、尼強(qiáng)迫振動(dòng)線性阻尼強(qiáng)迫振動(dòng)222sinrrrznzp zatrtzzz規(guī)律：D 3)D在0.20.32 1)r=0、 時(shí) 二、輪對(duì)簧上質(zhì)量系統(tǒng)的振動(dòng)二、輪對(duì)簧上質(zhì)量系統(tǒng)的振動(dòng)3. .強(qiáng)迫振動(dòng)強(qiáng)迫振動(dòng)方法：當(dāng)量法方法：當(dāng)量法( (表表6-1) )非線性阻尼強(qiáng)迫振動(dòng)非線性阻尼強(qiáng)迫振動(dòng)2sinrerrMzC zKzMattrzzz= sintzat2=arctaneCKM=sinrrozzt二、輪對(duì)簧上質(zhì)量系統(tǒng)的振動(dòng)二、輪對(duì)簧上質(zhì)量系統(tǒng)的振動(dòng)3. .強(qiáng)迫振動(dòng)強(qiáng)迫振動(dòng)非線性阻尼強(qiáng)迫振動(dòng)非線性阻尼強(qiáng)迫振動(dòng)22r022z =11fDarrr=sinrrozzt摩擦力與撓度成正比223f22=11fDrrr

20、方法：當(dāng)量法方法：當(dāng)量法( (表表6-1) )二、輪對(duì)簧上質(zhì)量系統(tǒng)的振動(dòng)二、輪對(duì)簧上質(zhì)量系統(tǒng)的振動(dòng)3. .強(qiáng)迫振動(dòng)強(qiáng)迫振動(dòng)非線性阻尼強(qiáng)迫振動(dòng)非線性阻尼強(qiáng)迫振動(dòng)42242r023116z =11823MarrrrM=sinrrozzt阻力與速度平方成正比r=1 ?方法：當(dāng)量法方法：當(dāng)量法( (表表6-1) )二、輪對(duì)簧上質(zhì)量系統(tǒng)的振動(dòng)二、輪對(duì)簧上質(zhì)量系統(tǒng)的振動(dòng)3. .強(qiáng)迫振動(dòng)強(qiáng)迫振動(dòng)非線性阻尼強(qiáng)迫振動(dòng)非線性阻尼強(qiáng)迫振動(dòng)42242r023116z =11823MarrrrM2=sinP Mat激振力與阻尼力功關(guān)系0=sinrrzzt0020=2sinrrzrrzMPz dtMaz減振器做功：320

21、83Rz p方法：當(dāng)量法方法：當(dāng)量法( (表表6-1) )二、輪對(duì)簧上質(zhì)量系統(tǒng)的振動(dòng)二、輪對(duì)簧上質(zhì)量系統(tǒng)的振動(dòng)3. .強(qiáng)迫振動(dòng)強(qiáng)迫振動(dòng)非線性阻尼強(qiáng)迫振動(dòng)非線性阻尼強(qiáng)迫振動(dòng) 結(jié)論：結(jié)論： 1）粘性阻力減振器的阻力功之間平衡振幅2）摩擦阻力減振器除完全重迭外，原點(diǎn)以外無交點(diǎn)，若阻力功斜率小于激振功，則共振時(shí)無法限制系統(tǒng)的振幅增長(zhǎng):否則，則系統(tǒng)無法起振，車體處于剛性受力狀態(tài)。3）從阻力特性來看，粘性阻力減振器的性能優(yōu)于摩擦阻力減振器二、輪對(duì)簧上質(zhì)量系統(tǒng)的振動(dòng)二、輪對(duì)簧上質(zhì)量系統(tǒng)的振動(dòng)3. .強(qiáng)迫振動(dòng)強(qiáng)迫振動(dòng)非線性阻尼強(qiáng)迫振動(dòng)非線性阻尼強(qiáng)迫振動(dòng) 摩擦減振器阻尼選擇：摩擦減振器阻尼選擇： 1）摩擦減振器

22、Df取值與線路不平順有關(guān)，一般12）摩擦阻力與撓度成減振器相對(duì)摩擦系數(shù)宜在0.060.1之間，受fst影響。三、車輛系統(tǒng)的振動(dòng)三、車輛系統(tǒng)的振動(dòng)四、輪對(duì)蠕滑與蛇形運(yùn)動(dòng)四、輪對(duì)蠕滑與蛇形運(yùn)動(dòng)1. .輪軌接觸概述輪軌接觸概述=F/NxPF滑動(dòng)區(qū)粘著區(qū)v輪軌幾何型面輪軌材料接觸界面狀態(tài)界面相對(duì)速度界面環(huán)境溫度傳動(dòng)裝置特性F四、輪對(duì)蠕滑與蛇形運(yùn)動(dòng)四、輪對(duì)蠕滑與蛇形運(yùn)動(dòng)2. .濡滑及濡滑力濡滑及濡滑力=F/NxPF滑動(dòng)區(qū)粘著區(qū)v fFRNf147xrxrxxvvvyryryyvvv四、輪對(duì)蠕滑與蛇形運(yùn)動(dòng)四、輪對(duì)蠕滑與蛇形運(yùn)動(dòng)4. .蛇形運(yùn)動(dòng)及其穩(wěn)定性蛇形運(yùn)動(dòng)及其穩(wěn)定性五、車輛運(yùn)行品質(zhì)及其評(píng)估五、車輛運(yùn)行

23、品質(zhì)及其評(píng)估1. .動(dòng)荷系數(shù)動(dòng)荷系數(shù)stldldPPK橫向動(dòng)荷系數(shù)：stvdvdPPK垂向動(dòng)荷系數(shù)：2. .加速度幅值加速度幅值20ylya橫向：20zvza縱向：zy、車體振動(dòng)圓頻率00yz 、車體振動(dòng)振幅其中，五、車輛運(yùn)行品質(zhì)及其評(píng)估五、車輛運(yùn)行品質(zhì)及其評(píng)估3. Sperling平穩(wěn)性指數(shù)平穩(wěn)性指數(shù)1)位移對(duì)時(shí)間的三次導(dǎo)數(shù)，即：位移對(duì)時(shí)間的三次導(dǎo)數(shù)，即：代表力的變化即兩邊乘以加速度變化率.c.cccMFzFaMzMMaz：，），（2)振動(dòng)時(shí)的動(dòng)能大小，車體振動(dòng)時(shí)的最大動(dòng)能為振動(dòng)時(shí)的動(dòng)能大小，車體振動(dòng)時(shí)的最大動(dòng)能為：dcc.cEfzMzMzM20202)2(21)(2121cdMEfz2)2

24、( 20所以五、車輛運(yùn)行品質(zhì)及其評(píng)估五、車輛運(yùn)行品質(zhì)及其評(píng)估3. Sperling平穩(wěn)性指數(shù)平穩(wěn)性指數(shù)Sperling平穩(wěn)性指數(shù)是把反映車輛沖動(dòng)和反映振動(dòng)動(dòng)能的乘積作為衡量標(biāo)準(zhǔn)來評(píng)定車輛運(yùn)行品質(zhì)，即：10310530)(896. 0)(7 . 2fFfafFfzW式中,z0振幅（cm）f振動(dòng)頻率（Hz）F(f)與振動(dòng)頻率有關(guān)的加權(quán)系數(shù)五、車輛運(yùn)行品質(zhì)及其評(píng)估五、車輛運(yùn)行品質(zhì)及其評(píng)估3. Sperling平穩(wěn)性指數(shù)平穩(wěn)性指數(shù)Sperling平穩(wěn)性指數(shù)是把反映車輛沖動(dòng)和反映振動(dòng)動(dòng)能的乘積作為衡量標(biāo)準(zhǔn)來評(píng)定車輛運(yùn)行品質(zhì)，即：10310530)(896. 0)(7 . 2fFfafFfzW對(duì)于垂向振動(dòng)

25、的加權(quán)系數(shù)F(f):當(dāng)f0.5-5.9Hz時(shí),F(f)0.325f2當(dāng)f5.9-20Hz時(shí),F(f)400/f 2當(dāng)f20Hz時(shí),F(f)1五、車輛運(yùn)行品質(zhì)及其評(píng)估五、車輛運(yùn)行品質(zhì)及其評(píng)估3. Sperling平穩(wěn)性指數(shù)平穩(wěn)性指數(shù)五、車輛運(yùn)行品質(zhì)及其評(píng)估五、車輛運(yùn)行品質(zhì)及其評(píng)估3. Sperling平穩(wěn)性指數(shù)平穩(wěn)性指數(shù)五、車輛運(yùn)行品質(zhì)及其評(píng)估五、車輛運(yùn)行品質(zhì)及其評(píng)估10310530)(896. 0)(7 . 2fFfafFfzW3. Sperling平穩(wěn)性指數(shù)平穩(wěn)性指數(shù)Sperling平穩(wěn)性指數(shù)：對(duì)于橫向振動(dòng)的加權(quán)系數(shù)F(f):當(dāng)f0.5-5.4Hz時(shí),F(f)0.8f2當(dāng)f5.4-26Hz時(shí)

26、,F(f)650/f 2當(dāng)f26Hz時(shí),F(f)11 . 010102101)(ntotWWWW對(duì)全部頻段總的平穩(wěn)性指數(shù)：五、車輛運(yùn)行品質(zhì)及其評(píng)估五、車輛運(yùn)行品質(zhì)及其評(píng)估4. 車輛運(yùn)行品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)車輛運(yùn)行品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) 我國對(duì)車輛的運(yùn)行品質(zhì)，主要用Sperling平穩(wěn)性指數(shù)來評(píng)價(jià)車輛的平穩(wěn)性等級(jí)。五、車輛運(yùn)行品質(zhì)及其評(píng)估五、車輛運(yùn)行品質(zhì)及其評(píng)估), 2 , 1(1maxmaxmimaamii4. 車輛運(yùn)行品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)車輛運(yùn)行品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) 我國還規(guī)定可以用平均最大加速度最大加速度來確定客貨車平穩(wěn)性等級(jí)，和用最大加速度最大加速度來確定貨車的限制速度。 當(dāng)用平均最大加速度評(píng)定v140km/h的客車平穩(wěn)性等級(jí)時(shí)，采用下

27、列公式：pcva00027. 0max五、車輛運(yùn)行品質(zhì)及其評(píng)估五、車輛運(yùn)行品質(zhì)及其評(píng)估4. 車輛運(yùn)行品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)車輛運(yùn)行品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) 我國還規(guī)定可以用平均最大加速度最大加速度來確定客貨車平穩(wěn)性等級(jí)，和用最大加速度最大加速度來確定貨車的限制速度。 當(dāng)用平均最大加速度評(píng)定v100km/h的貨車平穩(wěn)性等級(jí)時(shí)，采用下列公式：fcva00215. 0max垂向振動(dòng)fcva00135. 0max橫向振動(dòng)五、車輛運(yùn)行品質(zhì)及其評(píng)估五、車輛運(yùn)行品質(zhì)及其評(píng)估4. 車輛運(yùn)行品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)車輛運(yùn)行品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) 評(píng)定平穩(wěn)性等級(jí)常數(shù)評(píng)定平穩(wěn)性等級(jí)常數(shù)cp、cf平穩(wěn)性等級(jí)CPCf垂向振動(dòng)橫向振動(dòng)垂向振動(dòng)橫向振動(dòng)優(yōu)0.0250.0100.06

28、0.08良好0.0300.0180.110.13合格0.0350.0250.160.18補(bǔ)充規(guī)定：補(bǔ)充規(guī)定： 貨車以貨車以最大加速度為振動(dòng)強(qiáng)度極限值，垂向振動(dòng)的最大加速度最大加速度為振動(dòng)強(qiáng)度極限值，垂向振動(dòng)的最大加速度為為0.7g；橫向振動(dòng)的最大加速度為；橫向振動(dòng)的最大加速度為0.5g。在。在100km試驗(yàn)區(qū)段內(nèi)，在試驗(yàn)區(qū)段內(nèi)，在貨車的限制速度范圍內(nèi)超限加速度不應(yīng)大于貨車的限制速度范圍內(nèi)超限加速度不應(yīng)大于3個(gè)個(gè)。五、車輛運(yùn)行品質(zhì)及其評(píng)估五、車輛運(yùn)行品質(zhì)及其評(píng)估5.客車在曲線上舒適性及其標(biāo)準(zhǔn)客車在曲線上舒適性及其標(biāo)準(zhǔn)1) )未平衡的離心加速度及其標(biāo)準(zhǔn)未平衡的離心加速度及其標(biāo)準(zhǔn) 列車通過曲線時(shí)，離

29、心加速度為： )/(22smRVac2gRVgc或?qū)懗芍亓铀俣萭的倍數(shù)： Sh - gRVgcn2五、車輛運(yùn)行品質(zhì)及其評(píng)估五、車輛運(yùn)行品質(zhì)及其評(píng)估5.客車在曲線上舒適性及其標(biāo)準(zhǔn)客車在曲線上舒適性及其標(biāo)準(zhǔn)1) )未平衡的離心加速度及其標(biāo)準(zhǔn)未平衡的離心加速度及其標(biāo)準(zhǔn) gcn0.04g，旅客對(duì)未被平衡的離心加速度無明顯感覺;gcn=0.05g，旅客能覺察未被平衡的離心加速度，但無不舒適的感覺;gcn=0.077g，一般旅客能長(zhǎng)時(shí)間;gcn=0.1g，一般旅客能承受不頻繁的這種未被平衡的離心加速度五、車輛運(yùn)行品質(zhì)及其評(píng)估五、車輛運(yùn)行品質(zhì)及其評(píng)估5.客車在曲線上舒適性及其標(biāo)準(zhǔn)客車在曲線上舒適性及其標(biāo)準(zhǔn)1) )未平衡的離心加速度及其標(biāo)準(zhǔn)未平衡的離心加速度及其標(biāo)準(zhǔn) 我國鐵路用限制欠超高的形式來保證列車通過曲線時(shí)的安全性和旅客舒適度： 等級(jí)較高的線路：hd70mm 一般線路：hd90mm 既有線