履带车辆车身振动特性分析
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履带车辆主动悬挂系统振动控制的研究的开题报告一、研究背景随着科技的不断发展,履带车辆作为一种重要的军事装备,其性能得到了不断提升。
然而,在履带车辆的行驶过程中,由于路面的不平坦性以及车辆的大型化,车辆振动问题成为制约其性能提升的瓶颈。
因此,如何控制履带车辆的振动,提高其行驶稳定性和行驶舒适性,成为了当前研究的热点问题。
二、研究目的和意义本研究旨在通过研究履带车辆的主动悬挂系统振动控制方法,提高履带车辆的行驶稳定性和行驶舒适性。
具体研究目的如下:1. 建立履带车辆主动悬挂系统的数学模型,分析其振动特性;2. 设计、优化主动悬挂系统的控制算法,将振动信号作为控制量,通过外部制动器、阀门等调节悬挂系统的阻尼、刚度等参数;3. 在实际测试中验证主动悬挂系统的有效性,并与传统被动悬挂系统做对比。
三、研究内容和方法本研究将重点研究履带车辆主动悬挂系统振动控制方法。
具体研究内容和方法如下:1. 建立履带车辆主动悬挂系统的数学模型,包括车辆悬挂系统、路面不平度和悬挂系统控制器等;2. 基于状态空间模型,设计悬挂系统的控制算法,并将其实现在实际测试平台中;3. 在实际测试平台上进行振动控制实验,并记录车体振动的加速度、速度等参数;4. 将主动悬挂系统的效果与传统被动悬挂系统进行对比,验证主动悬挂系统的有效性。
四、研究预期成果1. 建立履带车辆主动悬挂系统的数学模型,分析其振动特性;2. 设计、优化主动悬挂系统的控制算法,提高车辆的行驶稳定性和行驶舒适性;3. 在实际测试中,验证主动悬挂系统在振动控制方面的有效性,并证明其优于传统被动悬挂系统。
五、研究难点和解决方案1. 履带车辆悬挂系统具有非线性、时变特性,建立其数学模型时需要综合考虑各种因素的影响。
解决方案:借助系统辨识方法,对履带车辆悬挂系统进行建模,并通过试验数据对模型进行验证,提高模型的准确性。
2. 履带车辆主动悬挂系统的控制算法需要结合悬挂系统的特性进行优化,并考虑现实控制条件的限制。
车辆蛇形运动稳定性及运行振动分析车辆蛇形运动稳定性及运行振动分析1、车辆蛇形运动稳定性具有一定他面形状的轨道轮对即使沿着平直轨道运转,受到微小激扰后就会产生一种振幅保持现状或继续增大直道轮缘受到约束的特有运动,此时轮对向前滚动一面横向往摆动,一面又绕铅锤中心来回转动,其轮对中心轨迹呈波浪形,称蛇形运动,当激扰消失而剧烈的蛇形运动不能收敛时,则称蛇行失稳。
表面上轮对并未受到钢轨的纵向或横向位移激振,实际上这是一种自激振动,试论对对钢轨的相对运动产生了内部激振力,由这种激振力维持轮对相对运动,由机车牵引力提供的非振动能量由于轮轨间的自激机制转换为蛇形运动的能量。
当车辆运行到某速度时车辆系统中的阻尼无法消耗这种能量。
蛇形运动就失稳,该速度就称为蛇形失稳临界速度,轮轨间的蛇形运动是由等效斜率的踏面产生的,这种踏面避免轮对的轮缘始终贴靠在轨侧运动而采取的自动取中措施,正是这种取中的能力在一定条件下转化为失稳的动力。
在纯粘着滚动假设条件下,由锥形踏面轮对与钢轨间的几何关系可以推导出一个无约束自由轮对的蛇形运动频率W w及波长L w的公式,之后又推出了轴距为2L w的刚性二轴结构转向架的蛇形波长L t及蛇形频率W t的相关公式。
W w = 2πv/L w,L w =2πbr×1/λe2, W t =2πv/L t,影响蛇形运动因素很多,主要有以下几个,1轮对定位刚度,2轮对踏面等效斜率λe,3蠕滑系数,4转向架固定轴距,5中央悬挂装置。
2、车辆运行振动分析车辆垂直振动,城市轨道车辆的转向架通常采用二系悬挂,力求在有限的空间获得柔性,研究表明,车辆的两个自由度简化的垂直振动系统有两个自振频率,低频P1与总静挠度f st有关,而高频P2除与静挠度有关外,还与刚度及车体质量和簧上部分质量之比有关。
低频对应的振动型为车体与构架做相同振动,而高频振动对应车体与构架做反向振动,车体以低频振动为主,而构架则以高频振动为主干线客车及地铁轻轨车辆的两系垂直总挠度通常均在160mm以上。
轨道车辆的振动与稳定性分析在现代社会,轨道交通成为人们出行的主要方式之一。
无论是地铁、电车还是高铁,轨道车辆的振动与稳定性都是需要重视和研究的重要问题。
本文将就轨道车辆的振动与稳定性进行分析。
首先,我们需要了解轨道车辆振动的原因。
轨道车辆的振动主要来自两个方面:一是轨道对车辆的激励作用,二是车辆本身的特性。
对于激励作用而言,轨道的不平整度是主要因素之一。
轨道不平整度会导致车轮与轨道之间的相对运动,从而引发车辆振动。
此外,轨道的弯曲也会对车辆产生侧向力,引起车辆摆动。
而对于车辆本身的特性来说,车轮与轨道之间的间隙、车厢的刚度以及悬挂系统的设计等都会对车辆的振动特性产生影响。
接下来,我们来讨论轨道车辆的稳定性。
轨道车辆的稳定性可以分为纵向稳定性和横向稳定性。
纵向稳定性主要指的是车辆在加速和减速过程中的稳定性。
在车辆加速时,车辆前部会受到向后的加速度作用,而车后部受到向前的加速度作用。
这种加速度差异会导致车辆发生摆动,从而影响乘客的乘坐体验。
因此,要保证车辆的纵向稳定性,就需要在车辆设计和悬挂系统设计上做出相应的优化。
横向稳定性主要指的是车辆在转弯过程中的稳定性。
在车辆转弯时,车轮受到的侧向力会引起车辆向外侧偏移。
为了保证车辆的横向稳定性,需要合理设计轮轨间的阻尼和刚度,并确保车轮与轨道的紧密接触。
当考虑到轨道车辆的振动和稳定性问题时,除了得出基本的原理和模型外,还需要进行相应的数值模拟和实验验证。
数值模拟可以通过建立车辆-轨道系统的动力学模型,了解振动特性和稳定性。
模拟结果可以用来指导实际车辆的设计和改进。
而实验验证则可以通过在实际轨道上运行车辆,并通过传感器记录振动数据来验证模拟结果的准确性。
除了振动和稳定性方面的研究外,还有其他与轨道车辆相关的问题值得关注。
例如,轨道车辆的噪音问题也是一个重要的研究领域。
高速列车在高速运行时会产生较大的噪音,影响乘客的舒适感。
因此,减少轨道车辆的噪音也是车辆设计和运营的一个重要目标。
高速履带车辆横摆运动响应特性分析与试验验证
袁艺;盖江涛;曾根;周广明;李训明;马长军
【期刊名称】《兵工学报》
【年(卷),期】2024(45)4
【摘要】为研究高速履带车辆操纵特性,奠定高速电驱动履带车辆的操纵稳定性评价及控制的基础,建立了高速履带车辆非线性转向动力学模型及2自由度线性转向动力学模型,并对模型进行试验验证。
利用2自由度线性模型推导了高速履带车辆横摆运动传递函数,基于此进行了高速履带车辆横摆运动时域和频域响应特性分析,提出履带车辆稳态横摆角速度增益及临界阻尼车速的定义。
研究结果表明:履带车辆稳态横摆角速度增益均小于1,履带车辆具有不足转向特性;履带车辆系统阻尼比在1左右;当车速小于临界阻尼车速时,车辆系统为过阻尼系统,横摆角速度响应的上升时间在0.2 s内;当车速等于临界阻尼车速时,车辆系统为临界阻尼系统,横摆角速度响应的上升时间大于10 s;当车速大于临界阻尼车速时,车辆系统为欠阻尼系统,横摆角速度响应的上升时间迅速减小至2~3 s。
【总页数】14页(P1094-1107)
【作者】袁艺;盖江涛;曾根;周广明;李训明;马长军
【作者单位】中国北方车辆研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TJ811
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5.高速电驱动履带车辆操纵特性分析
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汽车车身结构的振动分析汽车,作为现代社会中不可或缺的交通工具,其性能和舒适度在很大程度上取决于车身结构的稳定性和抗振能力。
车身结构的振动不仅会影响乘坐的舒适性,还可能对车辆的安全性和耐久性产生潜在威胁。
因此,对汽车车身结构的振动进行深入分析具有重要的意义。
首先,我们来了解一下汽车车身结构振动的来源。
汽车在行驶过程中,会受到多种激励因素的作用,从而导致车身产生振动。
路面的不平整度是最常见的激励源之一。
当车轮经过凸起、凹陷或坑洼的路面时,会产生垂直方向的冲击力,通过悬架系统传递到车身。
发动机的运转也是一个重要的激励源。
发动机的往复运动和旋转部件的不平衡会产生振动,通过动力传动系统传递到车身。
此外,风阻、车辆的加速和减速、转向等操作也可能引起车身的振动。
那么,车身结构的振动会带来哪些影响呢?最直观的就是乘坐舒适性的下降。
频繁和强烈的振动会让乘客感到不适,甚至出现疲劳和晕车的症状。
长期处于振动环境中,还可能对人体健康造成一定的损害。
对于车辆本身来说,振动会加速零部件的磨损,降低其使用寿命。
例如,过度的振动可能导致悬架系统、连接件、电子设备等部件的损坏或失效,增加维修成本。
此外,振动还可能影响车辆的操控性能和稳定性,给驾驶带来安全隐患。
为了有效地分析车身结构的振动,我们需要借助一系列的工具和方法。
其中,有限元分析(Finite Element Analysis,简称 FEA)是一种常用的技术。
通过将车身结构离散化为有限个单元,并对这些单元的力学特性进行建模,可以模拟车身在不同载荷和工况下的振动响应。
在进行有限元分析时,需要准确地建立车身的几何模型,并定义材料属性、边界条件和载荷等参数。
实验测试也是振动分析中不可或缺的手段。
例如,可以使用加速度传感器安装在车身的关键部位,测量实际行驶过程中的振动加速度信号。
通过对这些信号进行处理和分析,可以获得车身振动的频率、幅值等特征参数。
在车身结构设计中,有一些关键因素会影响其振动特性。
履带急救车非线性减振系统振动特性及运动稳定性分析
杨猛;徐新喜;苏琛;李福生;白松;谭树林
【期刊名称】《振动与冲击》
【年(卷),期】2013(032)017
【摘要】根据某履带急救车减振系统的结构特点,考虑非线性刚度的影响,建立了包含三次非线性耦合项的减振系统两自由度动力学方程,研究其振动特性.考虑主共振和1∶1内共振的情况,采用多尺度法得到了减振系统的平均方程,以减振系统实际参数验证系统平均方程的准确性,分析了减振系统各参数对减振效果的影响;最后应用奇点分析理论研究了减振系统的运动稳定性,为提高减振系统的减振效率提供了理论依据.
【总页数】6页(P183-188)
【作者】杨猛;徐新喜;苏琛;李福生;白松;谭树林
【作者单位】军事医学科学院卫生装备研究所,天津300161;军事医学科学院卫生装备研究所,天津300161;军事医学科学院卫生装备研究所,天津300161;军事医学科学院卫生装备研究所,天津300161;军事医学科学院卫生装备研究所,天津300161;军事医学科学院卫生装备研究所,天津300161
【正文语种】中文
【中图分类】O322
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履带式全地形车中缓冲抑噪的技术分析作者:岳旭东来源:《时代汽车》2020年第05期摘要:履带式全地形车以其承压大、机动性强、爬行能力强等特点,是执行救灾等特殊运输任务时首选特种车辆。
震动和噪声是影响履带式全地形车的重要性能指标,对履带式全地形车设计中,积极采用缓冲抑噪技术,对提高履带式全地形车的性能有着非常重要的作用。
关键词:履带式全地形车;缓冲抑噪;性能1 引言与轮式车辆相比,履带车辆优点是接触地面面积大,地面压力低,障碍物克服和爬坡能力强,因此履带车辆被广泛用于军事,工程建设,农业,森林防火等领域。
振动和噪声影响是全地形车产品性能的重要指标。
由于工作环境恶劣和自身动力系统的振动,這就会导致全地形车在户外作业的过程中产生较大的随机振动和噪声污染[1]。
因此,在设计全履带地形车时,应充分考虑车辆的振动问题和噪音问题。
本文分析履带式全地形车缓冲的机理,对履带式全地形车的阻尼材料选择、全地形车缓冲功能认定及振动特性、履带式全地形车缓冲抑噪的途径进行研究,为履带式全地形车的缓冲抑噪设计提供有益的思考。
2 履带式全地形车缓冲抑噪的机理以及阻尼材料的选择对于履带式全地形车的缓冲抑噪主要是要采用阻尼性能优良、可靠性好、环保行好的阻尼材料。
目前阻尼材料可以按照它们的特性分为四大类:(1)由塑料与橡胶组成的阻尼板,例如丁腈和硅橡胶;(2)可以作用吸声的橡胶与泡沫塑料,例如丁基橡胶和聚氨酯泡沫;(3)复合型的阻尼材料,例如将1和2提到的材料与金属材料共同组合成的各种部件;(4)高阻尼的合金,例如铁-铬-钼。
阻尼就是可以将机械产生的振动转化为自身的热能或者其他较为容易损耗的能量。
但是由于人们较为熟悉的金属,比如钢板、铝制材料等,它们本身的阻尼都比较小,通常需要加入阻尼较大的材料来增强阻尼性,在这方面应用较为广泛的就是粘弹性材料。
目前的研究表明,粘弹性材料的阻尼主要由基体来表征,并且阻尼的大小衡量经常用损耗因子来表示。
履带车辆动力传动系统扭振的测试与分析*赵海波1,2项昌乐1耿冲3孙恬恬1(1北京理工大学车辆传动国防重点实验室机械与车辆工程学院,北京100081)(2沈阳理工大学,沈阳100168)(3LMS公司北京代表处,北京100000)DynamictestingandanalysisoftorsionalvibrationforvehiclepowertrainonroadZHAOHai-bo1,2,XIANGChang-le1,GENGChong3,SUNTian-tian1(1NationalKeyLab.ofTransmission,BeijingInstituteofTechnology,Beijing100081,China)(2ShenyangLigongUniversity,Shenyang110168,China)(3LMSInternationalBeijingRepresentativeOffice,Beijing100000,China)!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"!!!!!!!!!!!!!!!!!"!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"!!!!!!!!!!!!!!!!!"【摘要】论述了扭振测试的两种方法,即稳态测试方法和动态测试方法。
在扫频分析理论的基础上,提出了扭振实车动态试验的条件和加速时间的要求,建立了试验测试系统,并对某型装甲履带车辆的动力传动系统进行了实车道路测试试验。
通过对试验数据的分析处理,得到了车辆发生扭转共振时发动机的转速和谐次,为分析、评价车辆动力传动系统扭转振动的合理性提供了试验方面的依据。
关键词:动力传动系统;扭振;谐次;动态测试【Abstract】Towmethods,steadyanddynamictestmethod,weregiveninthispaper.Basedonthetheoryofswepttorsionalvibration,theconditionoftorsionalvibrationtestinreal-stateandthedemandofacceleratetimewasgiven,andthetestsystemwassetup.Andthenareal-statetestwasdoneonapowertrainofanarmortracklayer.Therotatespeedandorderwhichofthevehicleengineinsympatheticvibrationfromanalysisthetestresultwouldsupplythetestingbaseforanalyzingandevaluatingtherationalityoftorsionalvibrationofve-hiclepowertrain.Keywords:Powertrain;Torsionalvibration;Order;Dynamictesting中图分类号:TH122文献标识码:A*来稿日期:2006-10-24*基金项目:国防科工委预研项目(2005048583)文章编号:1001-3997(2007)06-0001-031动力传动系统扭振的试验方法根据动力传动系统试验时采用的发动机激振方式的不同,可将其分为稳态工况试验法和动态工况试验法两种。
基于试验测试的履带车辆行星变速机构振动特性分析张强;李洪武;程燕;张玉东【摘要】为揭示行星变速机构内部激励与振动特性的映射关系,通过设计行星变速机构振动测试方案,建立了行星变速机构振动加速度测试系统,并进行了典型挡位2 500 r/min行星变速机构振动特性的测试与分析.结果表明:行星变速机构振动的均方根(RMS)值与测点的位置相关联,测点位置在行星齿轮啮合位置,其振动幅值较大;随着转矩增大,其振动RMS值也增大.行星变速机构的频谱分析结果表明,其振动能量主要集中于行星齿轮啮合的啮合频率及倍频,且轴向的频谱和径向上的频谱比较相似.通过行星变速机构振动RMS的测定和频谱值的分析,得到了各位置啮合振动的最大幅值.本研究对行星变速机构的优化设计具有一定的参考价值.【期刊名称】《兵工学报》【年(卷),期】2019(040)006【总页数】9页(P1137-1145)【关键词】履带车辆;行星变速机构;振动测试;振动特性分析;频谱分析【作者】张强;李洪武;程燕;张玉东【作者单位】中国北方车辆研究所车辆传动重点实验室,北京100072;北京理工大学机械与车辆学院,北京100081;中国北方车辆研究所车辆传动重点实验室,北京100072;中国北方车辆研究所车辆传动重点实验室,北京100072;中国北方车辆研究所车辆传动重点实验室,北京100072【正文语种】中文【中图分类】TJ810.3+210 引言高速履带车辆要求在复杂多变的载荷中,具有灵活的机动性能,行星变速机构是实现高速履带车辆机动性的核心部件[1]。
高速履带车辆的动力舱一般安装在车辆后部,动力舱由发动机和液力机械综合传动装置组成,行星变速机构安装在液力机械综合传动装置中,是液力机械综合传动装置的核心部件。
行星变速机构内部通常包含3至4排行星齿轮,通过离合器和制动器的分离与结合操控不同行星齿轮,实现车辆挡位变化[2]。
行星变速机构运行时的振动剧烈,降低了行星变速机构的运行精度、传递效率和使用寿命[3]。