非线性振动及货车运行安全性分析

作者:刘秀波;范俊杰 刊名:北方交通大学学报 上传者:范连国

【摘要】利用NUCARS软件,详细计算了C62货车的动力响应,并利用时间历程曲线、相平面图和功率谱密度曲线对C62货车的霍普夫分叉、极限环、倍周期分叉和混沌运动进行了研究,给出了C62货车的分叉图.在此基础上,对我国目前货车运行安全性进行了探讨.

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文章编号 :100021506(2003) 040045203非线性振动及货车运行安全性分析 刘秀波 ,范俊杰 (北方交通大学 土木建筑工程学院 ,北京 100044) 摘  要 :利用 NUCARS 软件 ,详细计算了 C62 货车的动力响应 ,并利用时间历程曲线、相平面图和功率谱密度曲线对 C62 货车的霍普夫分叉、极限环、倍周期分叉和混沌运动进行了研究 , 给出了 C62 货车的分叉图. 在此基础上 ,对我国目前货车运行安全性进行了探讨. 关键词 :铁路运输 ;蛇行运动 ;极限环 ;分叉 ;混沌 ;脱轨中图分类号 :U213. 9    文献标识码 :A Analysis of the Nonlinear Vibration and Safety of Freight Vehicle L IU Xiu2bo , FA N Jun2jie(School of Civil Engineering and Architecture , Northern Jiaotong University , Beijing 100044 ,China)Abstract :Using the NUCARS software ,the dynamic responses of the C62 freight vehicle have been calculated. The H¨ opf bifurcation , limit cycle and chaos motion of C62 freight vehicle have been invested by the time history curve , phase plan and power spectral density. The bifurcation of C62 freight vehicle is taken out. Based on the bifurcation , the running safety of C62 freight vehi2cle is discussed. Key words :railway traffic ; hunting motion ; limit cycle ; bifurcation ; chaos; derailment 随着国民经济的发展 ,铁路运量迅速增加 ,提高现有的铁路运输能力是铁路发展的一项重要措施. 从国内、外铁路发展看 ,提高铁路运输能力多主要包括有两项措施 :提高列车重量和列车速度. 但随着列车速度的进一步提高 ,许多不利因素开始出现 ,严重时 ,造成货物列车脱轨事故. 在京秦、大秦、陇海、胶济、南津浦和京九等干线都有货车脱轨事故发生. 这些脱轨事故的共同特点是 :都发生在直线段 ;全部是空车脱轨 , 特别是自重较轻的空车 ;脱轨前没有制动操作 ;轨道状态良好(符合线路养护维修经常保养标准) . 从现场试验资料和以往的文献[1 ,2]分析可知 :货车直线脱轨是货车蛇行运动引起的. 轮轨接触几何关系和轮轨相互作用非线性是产生蛇行运动主要原因 ,转向架结构形式和悬挂参数是确定蛇行临界速度的主要因素 ,而轴重、轨距和轨底坡对蛇行运动都有影响[3 ,4]. 转 8A 型转向架货车由于强非线性刚度、阻尼和构造本身产生的弱联接形式的影响 ,蛇行运动临界速度较低 ,因此提速后容易引起货车脱轨. 极限环、分叉和混沌理论是研究非线型动力学的主要理论依据. 文献[4]建立单个转向架模型 ,通过研究轨距和轨底坡对车辆混沌运动影响 ,指出混沌运动是导致车辆

参考文献

引证文献

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