The present invention discloses the structure parameters of anti yaw damper optimization design method of nonlinear fluid mechanics principle, to the internal structure of anti yaw damper nonlinear hydraulic model, nonlinear hydraulic model and vehicle dynamics model with joint simulation model, the co simulation model to analyze the effects of the structure parameters of anti yaw damper the stability of the vehicle, so as to realize the optimization design of anti yaw damper structure parameters. Through the technical scheme of the invention, the model is simplified, the rationality of parameter selection is improved, the efficiency of simulation is improved, the accuracy of the model is improved, and the parameters obtained are more optimized.
【技术实现步骤摘要】
非线性的抗蛇形减振器的结构参数优化设计方法
本专利技术涉及减振装置
,尤其涉及一种非线性的抗蛇形减振器的结构参数优化设计方法。
技术介绍
目前,现在的高速铁道车辆的运营速度已经达到350km/h,但这也会使得运行工况比低速时更为恶劣,振动冲击也要更大。在保证车辆动力学性能的条件下为了获得更高的速度,许多新技术应用于高速铁路中,比如车辆轻量化技术,高平顺和高稳定性的无砟轨道。这些技术的应用都会导致车辆悬挂部件工作状况发生改变:一是悬挂部件和车辆之间相对位移振幅的降低;二是悬挂部件和车辆之间相对运动频率的增加。为了保障车辆安全及平稳运行,这就对车辆悬挂性能提出更高要求。铁道车辆的悬挂系统可以吸收和缓和道路不平顺等引起的振动和冲击,其性能的好坏将直接影响车辆的平稳性、舒适性、车辆部件的使用寿命和行车安全性。悬挂系统各元件的工作特性具有很强的非线性特征,它们对车辆运行的稳定性有着重要作用。车辆悬挂系统的非线性特性是指空气弹簧、液压减振器、抗蛇行减振器、转臂定位刚度等悬挂元件的非线性特性。悬挂系统的非线性特性中抗蛇行减振器特性参数、转臂定位刚度对铁道车辆动力学的影响相对较大。在车辆运行正常的大部分情况下,它们的工作特性可以用线性来近似描述。当然在铁道车辆通过道岔区或其它复杂工况的区间,产生较为剧烈的运动时,悬挂系统的非线性特性会影响到铁道车辆系统的动力学特性。其中非线性的抗蛇行减振器的工作会导致Hopf分叉改变,通过选择合适的抗蛇行减振器后,带有大幅值的振荡会被抑制而达到更高的临界速度。液压减振器的阻尼特性是用减振力与活塞速度间的关系里描述的,因此建立的液压减 ...
【技术保护点】
一种非线性的抗蛇形减振器的结构参数优化设计方法,其特征在于,包括:以抗蛇形减振器的阻尼调节阀、活塞单向阀和底阀建立所述抗蛇形减振器的非线性液压模型;采用多组不同的活塞速度分别对所述非线性液压模型进行动态仿真和试验,根据动态仿真和试验得出的阻尼力数据,判断所述非线性液压模型的精确性是否符合要求;将车辆的动力学模型中的抗蛇形减振器替换为可设定作用力和状态变量的阻尼力元件;将所述动力学模型中的所述状态变量与所述非线性液压模型中的所述作用力建立动态链接,形成联合仿真模型;对所述车辆进行试验,将所述试验的试验数据与所述联合仿真模型的仿真数据分别进行时域范围和频域范围的对比;根据试验数据与仿真数据的对比结果,判断所述联合仿真模型是否符合要求;若判定所述联合仿真模型符合要求,则分别对所述非线性液压模型中所述阻尼调节阀、所述活塞单向阀和所述底阀的结构参数进行调整,确定不同的结构参数对所述联合仿真模型的非线性稳定性的影响曲线;根据所述结构参数与所述联合仿真模型的影响曲线,确定各个所述结构参数的最优参数值。
【技术特征摘要】
1.一种非线性的抗蛇形减振器的结构参数优化设计方法,其特征在于,包括:以抗蛇形减振器的阻尼调节阀、活塞单向阀和底阀建立所述抗蛇形减振器的非线性液压模型;采用多组不同的活塞速度分别对所述非线性液压模型进行动态仿真和试验,根据动态仿真和试验得出的阻尼力数据,判断所述非线性液压模型的精确性是否符合要求;将车辆的动力学模型中的抗蛇形减振器替换为可设定作用力和状态变量的阻尼力元件;将所述动力学模型中的所述状态变量与所述非线性液压模型中的所述作用力建立动态链接,形成联合仿真模型;对所述车辆进行试验,将所述试验的试验数据与所述联合仿真模型的仿真数据分别进行时域范围和频域范围的对比;根据试验数据与仿真数据的对比结果,判断所述联合仿真模型是否符合要求;若判定所述联合仿真模型符合要求,则分别对所述非线性液压模型中所述阻尼调节阀、所述活塞单向阀和所述底阀的结构参数进行调整,确定不同的结构参数对所述联合仿真模型的非线性稳定性的影响曲线;根据所述结构参数与所述联合仿真模型的影响曲线,确定各个所述结构参数的最优参数值。2.根据权利要求1所述的非线性的抗蛇形减振器的结构参数优化设计方法,其特征在于,所述根据动态仿真和试验得出的阻尼力数据,判断所述非线性液压模型的精确性是否符合要求具体包括:分别对所述非线性液压模型中所述阻尼调节阀、所述活塞单向阀和所述底阀的结构参数进行调整,得到不同的结构参数对所述非线性液压模型的阻尼特性的影响曲线,并确定所述结构参数对所述非线性液压模型的影响特性;以所述阻尼调节阀和所述活塞单向阀的结构参数为影响因素,以所述抗蛇形减振器的阻尼力最大值作为试验指标,在试验范围内选取三种因素进行正交试验;对所述正交试验的试验结果进行分析,确定各影响因素的水平变化趋势,并确定各影响因素的优选数据。3.根据权利要求1所述的非线性的抗蛇形减振器的结构参数优化设计方法,其特征在于:所述阻尼调节阀包括节流阀、常通孔、弹簧,所述抗蛇形减振器还包括活塞;所述阻尼调节阀、所述活塞单向阀和所述底阀的结构参数包括:所述节流阀的阻尼孔径、所述弹簧的弹簧刚度、所述弹簧的预紧力、所述常通孔的通流孔径,所述活塞单向阀的孔径、所述底阀的底阀单向阀孔径、所述活塞的活塞杆直径以及所述抗蛇形减振器与车...
【专利技术属性】
技术研发人员:曾燕军,金希红,张海,陆军,付伟,
申请(专利权)人:中车株洲电力机车有限公司,华东交通大学,
类型:发明
国别省市:湖南,43
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