[發(fā)明專利]一種鐵道客車車體滾擺頻率和擺心位置計算方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010039600.4
• 申請日: 2020-01-15
• 公開（公告）號: CN111222087B
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發(fā)明（設計）人: 石懷龍;羅仁;王勇;郭金瑩
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: G06F17/13
• 分類號: G06F17/13
• 代理公司: 成都正華專利代理事務所(普通合伙) 51229
• 代理人: 陳選中

1.一種鐵道客車車體滾擺頻率和擺心位置計算方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、獲取目標車輛的結(jié)構(gòu)參數(shù)、質(zhì)量參數(shù)以及懸掛參數(shù)；

S2、根據(jù)車輛的懸掛參數(shù)計算得到車體懸掛系統(tǒng)的橫向當量剛度；

S3、根據(jù)車輛的結(jié)構(gòu)參數(shù)以及懸掛參數(shù)計算得到車體懸掛系統(tǒng)的垂向當量剛度；

所述步驟S3中車體懸掛系統(tǒng)的垂向當量剛度k_z的表達式如下：

其中，k_pz表示一系懸掛的垂向剛度，表示一系懸掛的橫向跨距之半的平方，k_sz表示二系懸掛的垂向剛度，表示二系懸掛的橫向跨距之半的平方，k_ARB表示抗側(cè)滾扭桿的等效扭轉(zhuǎn)剛度；

S4、根據(jù)車體懸掛系統(tǒng)的質(zhì)量參數(shù)、橫向當量剛度以及垂向當量剛度，獲取車體橫向自由振動的微分方程；

S5、根據(jù)所述車體橫向自由振動的微分方程，分別計算得到車體的下心滾擺和上心滾擺的圓頻率及其擺心距離車體質(zhì)心的距離，從而完成裝配抗側(cè)滾扭桿的鐵道客車車體滾擺頻率和擺心位置的計算。

2.根據(jù)權利要求1所述的鐵道客車車體滾擺頻率和擺心位置計算方法，其特征在于，所述步驟S2中車體懸掛系統(tǒng)的橫向當量剛度k_y的表達式如下：

其中，k_py表示一系懸掛的橫向剛度，k_sy表示二系懸掛的橫向剛度。

3.根據(jù)權利要求1所述的鐵道客車車體滾擺頻率和擺心位置計算方法，其特征在于，所述步驟S4中車體橫向自由振動的微分方程的表達式如下：

其中，a₁、a₂、a₃和a₄均表示中間變量，y_c表示車體的橫移運動位移，表示車體橫移加速度，θ_c表示車體的側(cè)滾運動角度，表示側(cè)滾運動加速度，ψ_c表示車體的搖頭運動角度，表示車體搖頭運動加速度，k_y表示車體懸掛系統(tǒng)的橫向當量剛度，k_z表示車體懸掛系統(tǒng)的垂向當量剛度，表示車輛定距之半的平方，表示二系懸掛的橫向跨距之半的平方，A和B均表示振幅，β表示相位，p表示圓頻率，t表示時間，h_c表示車體質(zhì)心距離二系懸掛等效作用點的高度，m_c表示車體質(zhì)量，J_cx表示車體的側(cè)滾轉(zhuǎn)動慣量，J_cz表示車體的搖頭轉(zhuǎn)動慣量，g表示重力加速度。

4.根據(jù)權利要求1所述的鐵道客車車體滾擺頻率和擺心位置計算方法，其特征在于，所述步驟S5中車體的下心滾擺和上心滾擺的圓頻率的表達式如下：

其中，a₁、a₂、a₃和a₄均表示中間變量，p₁和p₂分別表示下心滾擺和上心滾擺的圓頻率。

5.根據(jù)權利要求1所述的鐵道客車車體滾擺頻率和擺心位置計算方法，其特征在于，所述步驟S5中車體的下心滾擺和上心滾擺的距離車體質(zhì)心的距離的表達式如下：

其中，a₁、a₂、a₃和a₄均表示中間變量，h₁和h₂分別表示下心滾擺和上心滾擺的擺心距離車體質(zhì)心的距離。