弹性车轮等效刚度对车辆动力学性能的影响

作     者：杨阳 丁军君 李芾 蒋宽 YANG Yang;DING Junjun;LI Fu;JIANG Kuan

作者机构：西南交通大学机械工程学院四川成都610031 广州电力机车有限公司技术中心广东广州510850 

出 版 物：《中国铁道科学》 (China Railway Science)

年 卷 期：2018年第39卷第3期

页      面：63-70页

核心收录：

学科分类：082304[工学-载运工具运用工程] 08[工学] 080204[工学-车辆工程] 0802[工学-机械工程] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51305359) 中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2682016CX029) 

主　　题：弹性车轮 等效刚度 有限元模型 动力学模型 Mooney-Rivlin本构模型 动力学指标 

摘      要：基于橡胶件材料的Mooney-Rivlin本构模型建立压剪复合型弹性车轮有限元模型,分析橡胶件的材料参数、预压缩量及环境温度对弹性车轮等效刚度的影响。在弹性车轮传统模型基础上建立其6自由度复合动力学模型及整车动力学模型,研究弹性车轮等效刚度对车辆动力学性能的影响。结果表明:弹性车轮等效刚度随材料参数、预压缩量及环境温度增加而增加,其中材料参数和预压缩量对等效刚度的影响较大,预压缩量由3.5mm增至5.5mm时每增加1mm其径向刚度分别增加48.26和65.11 MN·m^(-1),其他方向刚度也表现出同样的趋势;径向刚度主要影响轴箱垂向振动加速度和轮轨垂向力,这2个指标随径向刚度的增加而减小;轴向刚度与轮轨垂向力呈正相关,增加轴向刚度有利于提高曲线通过能力;偏转刚度对车辆动力学性能的影响与轴向刚度基本相似;各向等效刚度的变化对车辆平稳性的影响较小。