电动车动力学分析.pdfVIP

2003 年MSC.Software 中国用户论文集 200km/h 交流电力机车动力学分析 孟宏 付秀通 封全保 中国北车集团大同电力机车有限责任公司技术中心转向架室 - 1 - 2003 年MSC.Software 中国用户论文集 200km/h 交流电力机车动力学分析 Dynamic Analysis of 200km/h AC Electric Locomotive 孟宏 付秀通 封全保 （中国北车集团大同电力机车有限责任公司技术中心转向架室） 摘 要: 本文借助工程项目200km/h 交流电力机车开发，利用MSC.ADAMS 平台对虚拟样机 进行了临界速度、曲线通过性能、平稳性等动力学性能以及减振器对稳定性的影响分析和计 算，从而为工程项目研发提供了可靠的依据。 关键词:机车 临界速度 机车动力学 MSC.ADAMS 虚拟样机 Abstract: Based on the development of 200km/hAC-electric locomotive, applying the platform of MSC.ADAMS , the performance of the dynamic of virtual prototype ,such as critical speed ,curve negotiation and ride comfort， and the effect of yaw dampers to stability are analyzed and calculated in this paper, thus, the research can act as the foundation for the design project. Key words: locomotive critical speed virtual prototype; locomotive dynamics MSC.ADAMS 1 引言 随着机车运行速度的不断提高，机车的动力学性能急剧恶化，国内、外高速机车车辆 研究、设计和运用的经验表明，当机车车辆的运行速度大于200km/h 后，所表现出来动力学 性能和动力学行为，与普通或提速机车车辆有很大的差别，高速运行所带来的主要问题是： 垂向动力作用加重、横向运动稳定性要求高、粘滑振动加剧、 曲线通过条件恶化、来自轨 道不平顺的激振频率提高、噪声问题突出【1】。 我国提速机车在运营一段时间后所表现出来的与动力学性能有关的如：零部件磨损、 整车振动加剧等现象，已成为不容忽视的问题。 对于研发速度等级200km/h 的机车，动力学性能的优劣将至关重要。借助虚拟样机技 - 2 - 2003 年MSC.Software 中国用户论文集 术，通过对机车车辆进行详细的动力学性能研究，以确保机车具有良好的性能。换言之，对 工程项目进行准确的分析研究必须借助功能强大的虚拟样机研究平台。 针对200km/h 机车项目的特点，本文利用MSC.ADAMS/Rail 和View 模块，进行了详细 的动力学分析计算。 2 动力学模型的建立 根据项目的结构，首先利用MSC.ADAMS/View 进行了多体另部件的物理特性计算，在此 基础上根据该项目实际的零部件布置几何关系，利用MSC.ADAMS/Rail 建立了200km/h 机车 的三维动力学模型如图1，模型中详细考虑了轮对空心轴、大齿轮、六连杆机构的特性、一、 二系止挡、各悬挂装置的具体布置位置和详细的特性曲线、牵引装置等。 图1 200km/h 电力机车动力学模型和前转向架模型 通过静载分析，验证了模型的正确性，表1 为机车静载时的各侧车轮重量的分配情况， 从表中可以看出，在给定参数下，机车的重量分配合理，一、二系承载均匀。 表