某公铁两用车连挂冲击下的纵向载荷传递规律研究
作者单位：中车眉山车辆有限公司科创中心 成都大学高等研究院 西南交通大学力学与工程学院 石家庄铁道大学机械工程学院
会议名称：《第十四届全国振动理论及应用学术会议(NVTA2021)》
会议日期：2021年
学科分类：08[工学] 082304[工学-载运工具运用工程] 080204[工学-车辆工程] 0802[工学-机械工程] 0823[工学-交通运输工程]
关 键 词：多式联运 公铁两用运输车 车辆系统动力学 多体系统动力学 碰撞动力学 载荷传递路径
摘 要：针对我国拟自助研发设计的公铁两用运输车在编组连挂时由车钩经转向架传递至车体的载荷路径及规律尚不明确的问题,本文进行了试验测试与仿真研究。该车型转向架在纵向方向能传递载荷的部件包括牵引板与抗蛇行减振器装置,需掌握载荷传递路径及大小以便为后续结构部件的强度考核提供支撑。试验测试中,对相应可能受力的结构部件进行了力传感器布点。仿真研究中,根据铁道车辆多体动力学理论与建模方法建立了3车体4转向架的整车编组被碰撞模型,碰撞体为简化的含机车质量与速度的质量块。并详细建立了抗蛇行装置的力学模型,其力学结构为一阻尼刚度等的串联模型;而构架到车体的纵向连接部件为牵引板-抗蛇行装置的并联结构。运用多体动力学软件SIMPACK进行了求解,结果表明:车钩与牵引板受力会随着碰撞体冲击速度增大而增大,且仿真结果略小于测试结果但规律一致;抗蛇行装置结点几乎不受力,但是随着结点间隙减小至3mm以下时会受很小力,与牵引板受力相比可忽略不计。从而明确了冲击载荷经车钩传递至车体时,几乎完全通过转向架上的牵引板传递,抗蛇行减振器装置作用很小,能为后续结构部件强度设计及考核提供支撑。