《鐵道車輛工程》教學(xué)課件PPT
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第二節(jié)第二節(jié) 輪對簧上質(zhì)量系統(tǒng)的振動輪對簧上質(zhì)量系統(tǒng)的振動一、輪對簧上質(zhì)量系統(tǒng)的自由振動一、輪對簧上質(zhì)量系統(tǒng)的自由振動（一）無阻尼的自由振動（一）無阻尼的自由振動由于 Mg=Kfst 則令：則：第二節(jié)第二節(jié) 輪對簧上質(zhì)量系統(tǒng)的振動輪對簧上質(zhì)量系統(tǒng)的振動（一）無阻尼的自由振動（一）無阻尼的自由振動解為：振動的固有頻率每秒振動次數(shù)計的圓周頻率振動周期為：(s)第二節(jié)第二節(jié) 輪對簧上質(zhì)量系統(tǒng)的振動輪對簧上質(zhì)量系統(tǒng)的振動（一）無阻尼的自由振動（一）無阻尼的自由振動車輛自由振動的加速度可以表示為：振動加速度的最大值(幅值)為：第二節(jié)第二節(jié) 輪對簧上質(zhì)量系統(tǒng)的振動輪對簧上質(zhì)量系統(tǒng)的振動（二）、具有線性阻尼的自由振動（二）、具有線性阻尼的自由振動 由于 Mg=Kfst 則令：，則：第二節(jié)第二節(jié) 輪對簧上質(zhì)量系統(tǒng)的振動輪對簧上質(zhì)量系統(tǒng)的振動（二）、具有線性阻尼的自由振動（二）、具有線性阻尼的自由振動解為：相對阻尼系數(shù)D:當(dāng)np或D1，則 是實(shí)數(shù)，稱為過阻尼狀態(tài)；當(dāng)np或D1，則是虛數(shù)，稱為弱阻尼狀態(tài)；當(dāng)n=p或D=1，則=0，稱為臨界阻尼狀態(tài)；第二節(jié)第二節(jié) 輪對簧上質(zhì)量系統(tǒng)的振動輪對簧上質(zhì)量系統(tǒng)的振動（二）、具有線性阻尼的自由振動（二）、具有線性阻尼的自由振動第二節(jié)第二節(jié) 輪對簧上質(zhì)量系統(tǒng)的振動輪對簧上質(zhì)量系統(tǒng)的振動（三）、具有摩擦阻尼的自由振動（三）、具有摩擦阻尼的自由振動（自學(xué)）（自學(xué)）摩擦矢：具有變摩擦減振器的情況 具有常摩擦減振器的情況 第二節(jié)第二節(jié) 輪對簧上質(zhì)量系統(tǒng)的振動輪對簧上質(zhì)量系統(tǒng)的振動（四）（四）、能量法求解任意阻尼的自由振動、能量法求解任意阻尼的自由振動（自學(xué)）（自學(xué)）（五（五)、車輛通過鋼軌接頭時的沖擊振動車輛通過鋼軌接頭時的沖擊振動（自學(xué)）（自學(xué)）第二節(jié)第二節(jié) 輪對簧上質(zhì)量系統(tǒng)的振動輪對簧上質(zhì)量系統(tǒng)的振動二、輪對簧上質(zhì)量系統(tǒng)的強(qiáng)迫振動二、輪對簧上質(zhì)量系統(tǒng)的強(qiáng)迫振動（一）無阻尼的強(qiáng)迫振動（一）無阻尼的強(qiáng)迫振動令：則：第二節(jié)第二節(jié) 輪對簧上質(zhì)量系統(tǒng)的振動輪對簧上質(zhì)量系統(tǒng)的振動（一）無阻尼的強(qiáng)迫振動（一）無阻尼的強(qiáng)迫振動解為：設(shè)車輛強(qiáng)迫振動的初始條件t=0時，則 全解形式為 當(dāng)當(dāng) p=時時，z=，出，出現(xiàn)現(xiàn)共振共振 注意：系統(tǒng)頻率分隔問題注意：系統(tǒng)頻率分隔問題第二節(jié)第二節(jié) 輪對簧上質(zhì)量系統(tǒng)的振動輪對簧上質(zhì)量系統(tǒng)的振動（二）、具有線性阻尼的強(qiáng)迫振動（二）、具有線性阻尼的強(qiáng)迫振動 式中第二節(jié)第二節(jié) 輪對簧上質(zhì)量系統(tǒng)的振動輪對簧上質(zhì)量系統(tǒng)的振動（二）、具有線性阻尼的自由振動（二）、具有線性阻尼的自由振動解為：相對阻尼系數(shù)D:r激振頻率與自振頻率之比，其值為：第二節(jié)第二節(jié) 輪對簧上質(zhì)量系統(tǒng)的振動輪對簧上質(zhì)量系統(tǒng)的振動（二）、具有線性阻尼的自由振動（二）、具有線性阻尼的自由振動車體振幅與線路波形振幅之比稱為振幅擴(kuò)大倍率1 2稱為加速度擴(kuò)大倍率 第二節(jié)第二節(jié) 輪對簧上質(zhì)量系統(tǒng)的振動輪對簧上質(zhì)量系統(tǒng)的振動（二）、具有線性阻尼的自由振動（二）、具有線性阻尼的自由振動 圖6-14 振幅擴(kuò)大倍率與頻率比關(guān)系 圖6-15 加速度擴(kuò)大倍率與頻率比關(guān)系第二節(jié)第二節(jié) 輪對簧上質(zhì)量系統(tǒng)的振動輪對簧上質(zhì)量系統(tǒng)的振動（三）具有非線性阻尼的強(qiáng)迫振動（自學(xué)）（三）具有非線性阻尼的強(qiáng)迫振動（自學(xué)）（四）車輛通過局部不平順時的瞬態(tài)響應(yīng)（自學(xué)）（四）車輛通過局部不平順時的瞬態(tài)響應(yīng)（自學(xué)）第三節(jié)第三節(jié) 車輛系統(tǒng)的振動車輛系統(tǒng)的振動一、車輛的自由度、廣義坐標(biāo)和振型一、車輛的自由度、廣義坐標(biāo)和振型浮沉運(yùn)動浮沉運(yùn)動即車體沿即車體沿z軸方向所作的平行位移；軸方向所作的平行位移；橫擺運(yùn)動橫擺運(yùn)動即車體沿即車體沿y軸方向所作的平行位移；軸方向所作的平行位移；伸縮運(yùn)動伸縮運(yùn)動即車體沿即車體沿x軸方向所作的平行位移；軸方向所作的平行位移；搖頭運(yùn)動搖頭運(yùn)動即車體繞即車體繞z軸的回轉(zhuǎn)軸的回轉(zhuǎn)；點(diǎn)頭運(yùn)動點(diǎn)頭運(yùn)動即車體繞即車體繞y軸的回轉(zhuǎn)軸的回轉(zhuǎn)；側(cè)滾運(yùn)動側(cè)滾運(yùn)動即車體繞即車體繞x軸的回轉(zhuǎn)軸的回轉(zhuǎn)。整個車輛系統(tǒng)的自由度整個車輛系統(tǒng)的自由度DOF可按下列公式求出：可按下列公式求出：DOF=6N-R 式中式中N車輛系統(tǒng)中的剛體數(shù)目；車輛系統(tǒng)中的剛體數(shù)目；R車輛系統(tǒng)中的剛性約束數(shù)。車輛系統(tǒng)中的剛性約束數(shù)。第三節(jié)第三節(jié) 車輛系統(tǒng)的振動車輛系統(tǒng)的振動一、車輛的自由度、廣義坐標(biāo)和振型一、車輛的自由度、廣義坐標(biāo)和振型第三節(jié)第三節(jié) 車輛系統(tǒng)的振動車輛系統(tǒng)的振動二、具有一系懸掛裝置轉(zhuǎn)向架車輛在縱垂平面內(nèi)的自由振動二、具有一系懸掛裝置轉(zhuǎn)向架車輛在縱垂平面內(nèi)的自由振動前轉(zhuǎn)向架的垂向懸掛反力為 后轉(zhuǎn)向架垂向懸掛反力為 根據(jù)達(dá)倫貝爾原理，所有作用在車體上的靜力和慣性力之和為零 第三節(jié)第三節(jié) 車輛系統(tǒng)的振動車輛系統(tǒng)的振動二、具有一系懸掛裝置轉(zhuǎn)向架車輛在縱垂平面內(nèi)的自由振動二、具有一系懸掛裝置轉(zhuǎn)向架車輛在縱垂平面內(nèi)的自由振動若在一系懸掛轉(zhuǎn)向架中設(shè)置線性減振器，則同樣可得：第三節(jié)第三節(jié) 車輛系統(tǒng)的振動車輛系統(tǒng)的振動三、具有一系懸掛裝置車輛在縱垂面內(nèi)的強(qiáng)迫振動三、具有一系懸掛裝置車輛在縱垂面內(nèi)的強(qiáng)迫振動經(jīng)整理后 第三節(jié)第三節(jié) 車輛系統(tǒng)的振動車輛系統(tǒng)的振動三、具有一系懸掛裝置轉(zhuǎn)向架車輛在縱垂平面內(nèi)的強(qiáng)迫振動三、具有一系懸掛裝置轉(zhuǎn)向架車輛在縱垂平面內(nèi)的強(qiáng)迫振動第三節(jié)第三節(jié) 車輛系統(tǒng)的振動車輛系統(tǒng)的振動三、具有一系懸掛裝置轉(zhuǎn)向架車輛在縱垂平面內(nèi)的強(qiáng)迫振動三、具有一系懸掛裝置轉(zhuǎn)向架車輛在縱垂平面內(nèi)的強(qiáng)迫振動；質(zhì)量矩陣，阻尼矩陣，廣義外力矢量，第三節(jié)第三節(jié) 車輛系統(tǒng)的振動車輛系統(tǒng)的振動四、具有兩系懸掛裝置車輛在縱垂面內(nèi)的自由振動四、具有兩系懸掛裝置車輛在縱垂面內(nèi)的自由振動（一）無阻尼的自由振動（一）無阻尼的自由振動 第三節(jié)第三節(jié) 車輛系統(tǒng)的振動車輛系統(tǒng)的振動四、具有兩系懸掛裝置車輛在縱垂面內(nèi)的自由振動四、具有兩系懸掛裝置車輛在縱垂面內(nèi)的自由振動（一）無阻尼的自由振動（一）無阻尼的自由振動 第三節(jié)第三節(jié) 車輛系統(tǒng)的振動車輛系統(tǒng)的振動四、具有兩系懸掛裝置車輛在縱垂面內(nèi)的自由振動四、具有兩系懸掛裝置車輛在縱垂面內(nèi)的自由振動（二）第二系懸掛中具有線性阻尼的自由振動（二）第二系懸掛中具有線性阻尼的自由振動第三節(jié)第三節(jié) 車輛系統(tǒng)的振動車輛系統(tǒng)的振動五、具有兩系懸掛裝置車輛在縱垂面內(nèi)的強(qiáng)迫振動五、具有兩系懸掛裝置車輛在縱垂面內(nèi)的強(qiáng)迫振動（一）無阻尼的強(qiáng)迫振動（一）無阻尼的強(qiáng)迫振動 第三節(jié)第三節(jié) 車輛系統(tǒng)的振動車輛系統(tǒng)的振動五、具有兩系懸掛裝置車輛在縱垂面內(nèi)的強(qiáng)迫振動五、具有兩系懸掛裝置車輛在縱垂面內(nèi)的強(qiáng)迫振動（二）具有線性阻尼的強(qiáng)迫振動（二）具有線性阻尼的強(qiáng)迫振動 第三節(jié)第三節(jié) 車輛系統(tǒng)的振動車輛系統(tǒng)的振動六、車輛的橫向振動六、車輛的橫向振動（一）一系懸掛車輛的橫向自由振動（一）一系懸掛車輛的橫向自由振動 整理后得：第三節(jié)第三節(jié) 車輛系統(tǒng)的振動車輛系統(tǒng)的振動六、車輛的橫向振動六、車輛的橫向振動（一）一系懸掛車輛的橫向自由振動（一）一系懸掛車輛的橫向自由振動 車體以低頻 p1 作耦合的橫擺及側(cè)滾振動時，橫擺與側(cè)滾同相，于是兩種運(yùn)動耦合成的振動將是繞o1軸轉(zhuǎn)動的滾擺振動，振動軸o1在車體重心之下，稱為下心滾擺。下心滾擺。車體以低頻 p2 作耦合的橫擺及側(cè)滾振動時，橫擺與側(cè)滾反相，于是兩種運(yùn)動耦合成的振動將是繞o2軸轉(zhuǎn)動的滾擺振動，振動軸o2在車體重心之上，稱為上心滾擺。上心滾擺。第三節(jié)第三節(jié) 車輛系統(tǒng)的振動車輛系統(tǒng)的振動六、車輛的橫向振動六、車輛的橫向振動（二）兩系懸掛車輛橫向自由振動的簡化計算（二）兩系懸掛車輛橫向自由振動的簡化計算每臺轉(zhuǎn)向架一側(cè)搖動臺吊桿換算橫向剛度為：某些客車上采用傾斜安裝的吊桿，每臺轉(zhuǎn)向架一側(cè)的換算橫向剛度為：第三節(jié)第三節(jié) 車輛系統(tǒng)的振動車輛系統(tǒng)的振動六、車輛的橫向振動六、車輛的橫向振動（二）兩系懸掛車輛橫向自由振動的簡化計算（二）兩系懸掛車輛橫向自由振動的簡化計算每臺轉(zhuǎn)向架一側(cè)的橫向剛度為：1.當(dāng)量一系懸掛橫向剛度第三節(jié)第三節(jié) 車輛系統(tǒng)的振動車輛系統(tǒng)的振動六、車輛的橫向振動六、車輛的橫向振動（二）兩系懸掛車輛橫向自由振動的簡化計算（二）兩系懸掛車輛橫向自由振動的簡化計算2.當(dāng)量一系懸掛垂向剛度：第三節(jié)第三節(jié) 車輛系統(tǒng)的振動車輛系統(tǒng)的振動六、車輛的橫向振動六、車輛的橫向振動（二）兩系懸掛車輛橫向自由振動的簡化計算（二）兩系懸掛車輛橫向自由振動的簡化計算1.車輛橫向振動減振器合理安裝位置下心滾擺減振器應(yīng)按圖（a）方式安裝，上心滾擺應(yīng)按圖（b）方式安裝。第三節(jié)第三節(jié) 車輛系統(tǒng)的振動車輛系統(tǒng)的振動六、車輛的橫向振動六、車輛的橫向振動（二）兩系懸掛車輛橫向自由振動的簡化計算（二）兩系懸掛車輛橫向自由振動的簡化計算2.車體在彈簧上的抗傾覆穩(wěn)定性車輛的浮心高度hM為:前蘇聯(lián)鐵路規(guī)定車體浮心高度hM應(yīng)大于車體重心高度hc的量在2 m以上，即：-2 m
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編號：48760310
類型：共享資源
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上傳時間：2022-01-14
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鐵道車輛工程
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