轨道不平顺对重载机车横向稳定性的影响
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摘要
针对轨道不平顺对某重载机车横向稳定性的影响,本文采用多体系统动力学软件SIMPACK建立了该机车动力学模型。首先,分别截取50m长度AAR5、AAR4和AAR3轨道不平顺作为激扰,让机车以一定的速度通过不平顺后,在无不平顺直道上继续运行300m,考察轮对横向位移的收敛和发散情况,得到不同不轨道不平顺下机车的蛇形临界速度。然后,基于澳大利亚标准,在仿真过程中机车全程运行在具有AAR5、AAR4及AAR3不同不平顺的轨道上,在转向架回转中心处采集数据,按照要求采用规定的低通滤波,与软件MTALAB进行联合仿真,得到任意5s内转向架回转中心处的横向平均极值加速度,以横向加速度值为判定标准,当平均极值加速度大于0.35g时机车失稳,得出该机车不同轨道不平顺下的蛇形临界速度。继而,基于UIC518标准,机车分别运行在具有AAR5、AAR4及AAR3不同不平顺的轨道上,得到轮对上方构架横向加速度均方根值,通过构架横向加速度均方根值判定出不同轨道不平顺下机车蛇形临界速度。结果表明:以横向加速度值为判定标准,也能够有效判定机车的蛇形临界速度;随着轨道不平顺变大,三种方法得到的机车蛇形临界速度有着明显的下降,轨道不平顺对该机车的横向稳定性有较大的影响;在三种不同轨道不平顺下UIC518标准得出的蛇形临界速度都高于其他方法;当轨道不平顺为AAR5时,50m初始轨道激励方法得出蛇形临界速度略低于澳大利亚标准得出的结果,在轨道不平顺为AAR4时,二者得出临界速度相差不大,当轨道不平顺为AAR3时,前者得到临界速度明显高于后者,可见在一般线路上50m初始轨道激励的方法能够得到较为安全的蛇形临界速度,而在较差线路上,澳大利亚标准得出的结果更安全。
引文