基于UMLoco模塊的車輛系統(tǒng)動力學(xué)仿真分析案例目錄TOC\o"1-3"\h\u18209基于UMLoco模塊的車輛系統(tǒng)動力學(xué)仿真分析案例 1303301.1輪軌匹配關(guān)系 1324291.2曲線線路參數(shù)設(shè)置 1130061.3軌道不平順的創(chuàng)建 2168811.4變量的設(shè)置 273971.4不同速度下的車軌耦合系統(tǒng)動力學(xué)仿真分析 346401.5不同速度曲線通過的結(jié)果分析 131.1輪軌匹配關(guān)系在UM中，踏面采用LMA磨耗式踏面，鋼軌則采用了標(biāo)準(zhǔn)中國R60（kg/m）軌道。圖1.1輪軌匹配示意圖1.2曲線線路參數(shù)設(shè)置軌道交通機(jī)動車輛正常行駛的數(shù)據(jù)有：進(jìn)直線長L1，進(jìn)緩和曲線長P11，圓曲線長S1，圓曲線半徑R1，出緩和曲線長P12，曲線超高H1，曲線總長L。UM軟件設(shè)置窗口如圖1.2所示。圖1.2曲線參數(shù)設(shè)置1.3軌道不平順的創(chuàng)建軌道不平順有：使用軌道不平順譜、函數(shù)調(diào)用表達(dá)式、散點、在這個文件中可以進(jìn)行函數(shù)調(diào)用。選擇了UIC-good-1000m作為軌道的激勵，則UIC左右軌道不平順譜如圖1.3和1.4所示。圖1.3左軌垂向不平順幅值圖圖1.4右軌水平不平順幅值圖1.4變量的設(shè)置鐵道車輛曲線通過變量窗口如圖4.5示，變量設(shè)置見表4.1。研究各種車輛的曲線通過性能時的變量窗口如圖4.5示，變量設(shè)置見表4.1。圖1.5變量窗口表1變量設(shè)置動力學(xué)指標(biāo)變量脫軌系數(shù)輪重減載率輪軌橫向力輪軌垂向力輪軸橫向力輪對橫向位移車體橫向振動加速度車體垂向振動加速度1.4不同速度下的車軌耦合系統(tǒng)動力學(xué)仿真分析根據(jù)鐵路客車設(shè)計規(guī)范，本次論文采用200、300、400三種曲線半徑下分別進(jìn)行70、90、110km/h曲線通過進(jìn)行分析。（1）以三種速度通過R=200時曲線時前輪對左輪各動力學(xué)指標(biāo)如圖圖1.6輪軌橫向力圖1.7輪軌垂向力圖1.8輪重減載率圖1.9脫軌系數(shù)圖1.10車體橫向振動加速度圖1.11車體垂向振動加速度（2）以三種速度通過R=300時曲線時前輪對左輪各動力學(xué)指標(biāo)如圖圖1.12輪軌橫向力圖1.13輪軌垂向力圖1.14輪重減載率圖1.15脫軌系數(shù)圖1.16車體橫向振動加速度圖1.17車體垂向振動加速度（3）以三種速度通過R=400時曲線時前輪對左輪各動力學(xué)指標(biāo)如圖圖1.18輪軌橫向力圖1.19輪軌垂向力圖1.20輪重減載率圖1.21脫軌系數(shù)圖1.22車體橫向振動加速度圖1.23車體垂向振動加速度1.5不同速度曲線通過的結(jié)果分析（1）從圖1.6、1.12、1.18可知，70km/h通過曲線工況下，在時間為5～8s區(qū)間內(nèi)，各動力學(xué)指標(biāo)都隨時間的增大而增大。當(dāng)時間為8～18s區(qū)間內(nèi)，各動力學(xué)評價指標(biāo)值明顯趨于穩(wěn)定。在時間為18～21s區(qū)間內(nèi)，各動力學(xué)指標(biāo)都隨時間的增大而減少。故該工況下5～8s進(jìn)入曲線，8～18s正在過曲線，18～21s離開曲線。（2）從圖1.6、1.12、1.18可知，90km/h通過曲線工況下，在時間為2～4s區(qū)間內(nèi)，各動力學(xué)指標(biāo)都隨時間的增大而增大。當(dāng)時間為4～14s區(qū)間內(nèi)，各動力學(xué)評價指標(biāo)值明顯趨于穩(wěn)定。在時間為14～16s區(qū)間內(nèi)，各動力學(xué)指標(biāo)都隨時間的增大而減少。故該工況下2～4s進(jìn)入曲線，4～14s正在過曲線，14～16s離開曲線。（3）從圖1.6、1.12、1.18可知，110km/h通過曲線工況下，在時間為2～4s區(qū)間內(nèi)，各動力學(xué)指標(biāo)都隨時間的增大而增大。當(dāng)時間為4～12s區(qū)間內(nèi)，各動力學(xué)評價指標(biāo)值明顯趨于穩(wěn)定。在時間為12～14s區(qū)間內(nèi)，各動力學(xué)指標(biāo)都隨時間的增大而減少。故該工況下2～4s進(jìn)入曲線，4～12s正在過曲線，12～14s離開曲線。（4）從圖1.6～1.23看出，隨著速度的提升，各項指標(biāo)都隨速度的增大而單調(diào)遞增。（5）在R=200工況下，輪軌橫向力最大值為110km時速下的左輪處100kN，輪軌垂向力最大值為110Km時速下的右輪處220kN，輪重減載率在100km左輪處大于0.6，脫軌系數(shù)110km左輪和90km左輪處最大值均大于0.5，車體橫向加速度90km和70km處均大于2m/s2。所以在此工況下，速度不應(yīng)超過70km/h，而且該曲線不適合高速通過。（6）在R=300工況下，輪軌橫向力最大值為110km時速下的左輪處100kN，輪軌垂向力最大值為110Km時速下的右輪處220kN，輪重減載率在100km左輪處大于0.6，脫軌系數(shù)110km左輪和90km左輪處最大值均大于0.5，車體橫向加速度90km和70km處均大于2m/s2。所以在此工況下，速度不應(yīng)超過70km/h。（7）在R=400工況下，輪軌橫向力最大值為110km時速下的左輪處70kN，輪軌垂向力最大值為110Km時速下的右輪處160kN，輪重減載率