[發明專利]車體與動力包振動匹配狀態定量評估方法、系統及設備

有效

• 申請號: 202110784877.4
• 申請日: 2021-07-12
• 公開（公告）號: CN113392565B
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 孫維光;谷理想;鄭偉;田洪雷;焦京海
• 申請（專利權）人: 中車青島四方機車車輛股份有限公司
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06F30/13;G06F119/14
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 張慶騫

本發明屬于軌道交通車輛領域，提供了一種車體與動力包振動匹配狀態定量評估方法、系統及設備。其中，該評估方法包括獲取車體和動力包的動力參數，基于車體和動力包的剛體動力學模型，分別計算車體和動力包的模態頻率及其對應振型；根據車體和動力包振型的預先設定相關程度，確定車體與動力包振型方向的匹配系數；計算車體與動力包不同振型方向的模態頻率差，再將所述模態頻率差與對應匹配系數相乘后累加，得到車體和動力包的模態匹配因子；基于模態匹配因子與振動匹配狀態呈正相關關系，定量評估出車體與動力包振動匹配狀態，以衡量車體在任一振型方向的振動效果。

技術領域

本發明屬于軌道交通車輛領域，尤其涉及一種車體與動力包振動匹配狀態定量評估方法、系統及設備。

背景技術

本部分的陳述僅僅是提供了與本發明相關的背景技術信息，不必然構成在先技術。

動力包是內燃動車組的重要核心部件及動力部件，內燃動車組車體及動力包的兩者耦合振動影響車輛的舒適性和運行平穩性。由于內燃動車組受到動力包以及車體的組合激勵，使得車輛的激勵調節以及運行環境越來越復雜。為了提升隔振效果，車體與動力包兩者之間通常采用雙層隔振方法，這種設計方法能夠從設計角度得到隔振系統的最優參數，但是采用雙層隔振方法不易對車體與動力包的振動狀態進行判斷，而且無法對裝車后發生的異常振動進行定量判定分析及解決。

綜上所述，發明人發現，車體與動力包模態定量設計是軌道交通車輛工程設計領域的技術瓶頸，現有的車體與動力包隔振設計過程存在車體與動力包之間的振動匹配狀態難以定量判斷，進而無法準確衡量裝車后的車輛系統異常振動性質的問題。

發明內容

為了解決上述背景技術中存在的技術問題，本發明提供一種車體與動力包振動匹配狀態定量評估方法、系統及設備，其能夠量化車體與動力包之間的振動匹配狀態，準確衡量裝車后的車輛系統振動效果，以避免出現異常振動情況。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

本發明的第一方面提供一種車體與動力包振動匹配狀態定量評估方法，其包括：

獲取車體和動力包的動力參數，基于車體和動力包的剛體動力學模型，分別計算車體和動力包的模態頻率及其對應振型；

根據車體和動力包振型的預先設定相關程度，確定車體與動力包振型方向的匹配系數；

計算車體與動力包不同振型方向的模態頻率差，再將所述模態頻率差與對應匹配系數相乘后累加，得到車體和動力包的模態匹配因子；

基于模態匹配因子與振動匹配狀態呈正相關關系，定量評估出車體與動力包振動匹配狀態，以衡量車體在任一振型方向的振動效果。

本發明的第二個方面提供一種車體與動力包振動匹配狀態定量評估系統，其包括：

頻率及振型計算模塊，其用于獲取車體和動力包的動力參數，基于車體和動力包的剛體動力學模型，分別計算車體和動力包的模態頻率及其對應振型；

振型匹配系數計算模塊，其用于根據車體和動力包振型的預先設定相關程度，確定車體與動力包振型方向的匹配系數；

模態匹配因子計算模塊，其用于計算車體與動力包不同振型方向的模態頻率差，再將所述模態頻率差與對應匹配系數相乘后累加，得到車體和動力包的模態匹配因子；

匹配狀態定量評估模塊，其用于基于模態匹配因子與振動匹配狀態呈正相關關系，定量評估出車體與動力包振動匹配狀態，以衡量車體在任一振型方向的振動效果。

本發明的第三個方面提供一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，該程序被處理器執行時實現如上述所述的車體與動力包振動匹配狀態定量評估方法中的步驟。