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《高速鐵道車輛懸掛系統(tǒng)參數(shù)化建模、優(yōu)化與仿真分析.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、V01．11No．3第11卷第3期2013年9月動力學(xué)與控制學(xué)報1672-6553／2013／11(3)／257—7JOURNALOFDYNAMICSANDCONTROLSep2013高速鐵道車輛懸掛系統(tǒng)參數(shù)化建模、優(yōu)化與仿真分析術(shù)廖英英¨劉永強。楊紹普(1．石家莊鐵道大學(xué)土木工程學(xué)院，石家莊050043)(2．石家莊鐵道大學(xué)機械工程學(xué)院，石家莊050043)摘要為了協(xié)調(diào)高速鐵道車輛的運動穩(wěn)定性與曲線通過性能之間的矛盾，本文采用多目標優(yōu)化方法對一種高速鐵道車輛的關(guān)鍵懸掛參數(shù)進行了優(yōu)化處理．采用多體動力學(xué)技術(shù)建立了某型高速鐵道車輛62個自由度的動力學(xué)模型，模型考慮了輪軌接觸幾何非線性、輪軌
2、蠕滑非線性和阻尼非線性等．采用ADAMS—Matlab聯(lián)合仿真對車輛懸掛系統(tǒng)進行參數(shù)化改造，使彈簧剛度和阻尼系數(shù)均可調(diào)．采用基于遺傳算法的多目標優(yōu)化方法對懸掛參數(shù)進行優(yōu)化，使車輛模型能同時滿足3種動力學(xué)指標．對比優(yōu)化前后模型的動力學(xué)性能可以發(fā)現(xiàn)：模型的運動穩(wěn)定性和曲線通過性能得到顯著提高，雖然運行平穩(wěn)性有小幅降低，但仍能保持在優(yōu)良的工作狀態(tài)．關(guān)鍵詞參數(shù)化建模，多目標優(yōu)化，懸掛系統(tǒng)，遺傳算法DOI：10．6052／1672—6553．2013—039TTISIM，仿真計算了140km／h軌道車在彈性軌道引言結(jié)構(gòu)上的整車動力學(xué)性能．劉永強利用高速鐵道車輛最核心的部件是轉(zhuǎn)向架，其中懸ADAMS
3、／Rail軟件建立了6動2拖的300km／h速掛系統(tǒng)性能的好壞極大的影響著高速鐵道車輛的度級高速動車組模型，對不同速度、不同線路狀況、動力學(xué)性能．從目前的研究成果來看，鐵道車輛的不同編組特點下車輛動力學(xué)性能進行了大量的仿橫向穩(wěn)定性和曲線通過性能是相互矛盾的，那么如真分析．He和Mcphee等人¨1。。利用AGEM多體動何找到最佳的懸掛匹配關(guān)系以同時保證鐵道車輛力學(xué)軟件建立了鐵道車輛模型，與17個自由度線的運動穩(wěn)定性、運行平穩(wěn)性和曲線通過性能就顯得性鐵道車輛模型的仿真結(jié)果進行了對比．尤其重要¨I4J．因此，采用傳統(tǒng)的單目標優(yōu)化手段Delorenzoll。。利用NUCARS動力學(xué)軟件建立了一
4、種很難同時兼顧3種動力學(xué)性能．針對這一難點，本6軸貨運機車模型，并進行了仿真分析．但在很多章擬采用近年來發(fā)展起來的多目標優(yōu)化技術(shù)對懸多體動力學(xué)軟件中，懸掛的剛度和阻尼系數(shù)只允許掛系統(tǒng)進行優(yōu)化，使系統(tǒng)能同時保證鐵道車輛的運設(shè)置為常數(shù)形式，而不能設(shè)置為變量，這就為參數(shù)動穩(wěn)定性、運行平穩(wěn)性和曲線通過性能．的優(yōu)化工作帶來困難．如何對多體動力學(xué)模型進行目前采用多體動力學(xué)技術(shù)對高速鐵道車輛進參數(shù)化處理是一個難點，同時也是目前研究的重行建模已成為一種趨勢，這一方法可以允許模型含點．有大量的非線性因素，使得模型更加準確和接近實高速鐵道車輛的主要動力學(xué)指標包括運動穩(wěn)際，目前已取得了大量的研究成果．如劉志恒
5、采定性、運行平穩(wěn)性和曲線通過性能，而運動穩(wěn)定性用SIMPACK動力學(xué)軟件建立了200km／h的C0一和曲線通過性能是一對矛盾．如何使車輛能同時滿C0軸式高速機車模型，就軸向軸承間隙對機車運足3種動力學(xué)性能是目前的研究重點和難點．郝建動穩(wěn)定性、橫向動力學(xué)性能和曲線通過性能的影響華¨應(yīng)用評價函數(shù)法對鐵道客車的垂向懸掛系統(tǒng)進行了研究．王開云運用動力學(xué)仿真軟件參數(shù)進行了多目標、多參數(shù)優(yōu)化，目標函數(shù)是車體2012-07—14收到第1稿，2012~7—16收到修改稿．}國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃(973計劃)(2012CB723301)、國家自然科學(xué)基金(11227201，11202141，11302
6、137，11172182)、鐵道部重點項目(2011J013A)、河北省自然科學(xué)基金(A2013210013)和河北省教育廳項目(Z2011228)資助十通訊作者E-mail：sjzlyy820@163．eom258動力學(xué)與控制學(xué)報2013年第11卷的垂向振動位移和加速度值．HeYPl1叫在優(yōu)化車架、擺臂式軸箱定位裝置、一系懸掛、二系懸掛、牽輛主動控制參數(shù)時，同時把3種動力學(xué)性能指標按引拉桿、防側(cè)滾扭桿等組成．轉(zhuǎn)向架模型如圖1所照不同的比例綜合為一個目標函數(shù)．這樣雖然將多示，懸掛系統(tǒng)的主要參數(shù)如表1所示．目標優(yōu)化問題簡化為單目標問題，但3者之問的比采用離散的軌道模型，軌道簡化為剛體，考慮
7、了例系數(shù)如何確定又成了一個新的難題．本文擬從一鋼軌質(zhì)量．鋼軌通過橫向和垂向的彈簧一減振器與路個新的角度來分析和解決這一難題．基相連，軌道采用T60型鋼軌．本文軌道不平順激勵本文擬采用ADAMS—Matlab聯(lián)合仿真的方法采用德國高干擾譜和低干擾譜，分別適用于時速250建立高速鐵道車輛懸掛系統(tǒng)參數(shù)化模型，并在此基～300km以下和300km以上的高速鐵路．軌道線路礎(chǔ)上利用基于遺傳算法的多目標優(yōu)化技術(shù)對模型分別設(shè)計直線和曲線兩種．車輛首
