車輛系統(tǒng)動力學(xué)計算方法研究

內(nèi)容概要

　　本書詳細(xì)討論了軌道車輛動力學(xué)系統(tǒng)方程的建立和各種典型問題的解決方法，按系統(tǒng)方程的分類，由簡而繁地逐章展開，每章都配以翔實的計算實例，詳細(xì)介紹解決動力學(xué)問題的步驟和方法。
　　作為全書的基礎(chǔ)，詳細(xì)討論了建立多自由度系統(tǒng)運(yùn)動方程的規(guī)范化方法——組合矩陣法，對“蠕滑速度”給予了完整而清晰的詮釋，推導(dǎo)得出了蠕滑速度和蠕滑率的完整表達(dá)式，逐一介紹了蠕滑率和蠕滑力關(guān)系的3種常用的理論。討論了計算機(jī)自動建模的方法，介紹了系統(tǒng)參數(shù)文件的編制以及不同輸入方式的轉(zhuǎn)換。
　　隨系統(tǒng)運(yùn)動方程由簡而繁的變化，逐章討論了各類動力學(xué)問題：準(zhǔn)靜態(tài)性能分析、特征值和穩(wěn)定性分析、線性頻率響應(yīng)分析、瞬態(tài)仿真響應(yīng)分析和列車縱向動力學(xué)分析，還用了一定的篇幅介紹列車碰撞動力學(xué)的計算方法。
　　本書適用于從事機(jī)車車輛設(shè)計研究的工程技術(shù)人員，車輛動力學(xué)軟件工程師和大專院校、科研機(jī)構(gòu)的專家學(xué)者等參考使用。

書籍目錄

第一章　系統(tǒng)建模方法
　第一節(jié)　車輛建模的組合矩陣方法
　　一、力學(xué)系統(tǒng)平衡方程式
　　二、組建系統(tǒng)剛度的組合矩陣法
　　三、建立系統(tǒng)剛度關(guān)聯(lián)矩陣的舉例
　　四、組合矩陣法中矩陣相乘的力學(xué)意義
　　五、系統(tǒng)阻尼矩陣的建立
　　六、系統(tǒng)質(zhì)量矩陣的建立
　第二節(jié)　蠕滑率和蠕滑力
　　一、蠕滑速度和蠕滑率
　　二、蠕滑率和蠕滑力
　　1.線性蠕滑理論
　　2.平方根蠕滑理論
　　3.非線性蠕滑理論
　第三節(jié)　重力剛度和重力角剛度
　　一、重力剛度
　　二、重力角剛度
　　三、由重力引起的輪對外力
第二章　機(jī)車車輛準(zhǔn)靜態(tài)性能分析的模型和方法
　第一節(jié)　機(jī)車軸重轉(zhuǎn)移分析
　　一、機(jī)車軸重轉(zhuǎn)移分析模型
　　二、系統(tǒng)剛度矩陣
　　三、系統(tǒng)外力矢量
　　1.縱向牽引力和車鉤阻力造成的力矩
　　2.牽引電機(jī)產(chǎn)生的外力
　　3.系統(tǒng)外力矢量
　　四、系統(tǒng)位移矢量
　　五、方程求解
　　六、計算舉例
　第二節(jié)　機(jī)車車輛彈簧加墊調(diào)整車輪載荷
　　一、彈簧加墊調(diào)整車輪載荷的模型
　　二、調(diào)整車輪載荷的系統(tǒng)剛度矩陣
　　三、彈簧加墊形成的外力矢量
　　四、彈簧加墊的系統(tǒng)方程求解
　　五、計算舉例
　第三節(jié)　機(jī)車車輛在扭曲軌道上的輪重減載
　　一、機(jī)車車輛在扭曲軌道上的輪重減載分析模型
　　二、系統(tǒng)的剛度矩陣
　　三、軌道扭曲形成的外力矢量
　　四、軌道扭曲造成車輪減載的系統(tǒng)方程求解
　　五、計算舉例
　　六、結(jié)語
　第四節(jié)　線性系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向架穩(wěn)態(tài)曲線通過
　　一、基本假定
　　二、系統(tǒng)模型和方程
　　三、系統(tǒng)剛度矩陣和位移矢量
　　四、系統(tǒng)外力矢量
　　五、計算舉例
　第五節(jié)　非線性系統(tǒng)的求解方法
第三章　車輛系統(tǒng)的特征值和穩(wěn)定性分析方法
　第一節(jié)　特征值和特征向量
　　一、特征值和特征向量的定義
　　二、工程振動系統(tǒng)
　　三、系統(tǒng)特征值方程的建立
　　1.無阻尼系統(tǒng)
　　2.有阻尼系統(tǒng)
　第二節(jié)　特征值和特征向量計算舉例
　第三節(jié)　輪對的穩(wěn)定性計算
　　一、自由輪對的特征值計算
　　1.運(yùn)動方程
　　2.特征值計算
　　二、彈性定位輪對的特征值計算
　　1.運(yùn)動方程
　　2.特征值計算
　第四節(jié)　兩軸轉(zhuǎn)向架的穩(wěn)定性分析
　　”一、系統(tǒng)參數(shù)和運(yùn)動方程
　　二、系統(tǒng)特征值
　　三、系統(tǒng)特征向量
　第五節(jié)　線性穩(wěn)定性分析的實際運(yùn)用
　　一、系統(tǒng)的阻尼率
　　二、振動模態(tài)頻率范圍
　　三、特征值計算的速度和踏面斜率的取值范圍
　　四、非線性懸掛元件的線性化
　　五、系統(tǒng)最小阻尼率的等阻尼率曲線
第四章　線性頻率響應(yīng)分析
　第一節(jié)　基本運(yùn)動方程
　　一、外力激振系統(tǒng)
　　二、位移激振系統(tǒng)
　第二節(jié)　兩個自由度系統(tǒng)的頻率響應(yīng)計算
　第三節(jié)　車輛簡化模型的垂向頻率響應(yīng)計算
　　一、系統(tǒng)方程
　　二、計算舉例
　第四節(jié)　客車垂向頻率響應(yīng)分析的模型和方法
　　一、客車垂向頻率響應(yīng)分析模型
　　二、系統(tǒng)剛度矩陣
　　三、系統(tǒng)阻尼矩陣
　　四、系統(tǒng)質(zhì)量矩陣
　　五、干擾外力矢量
　　六、系統(tǒng)響應(yīng)
　　七、系統(tǒng)方程
　　八、計算舉例
　　九、計算結(jié)果
　第五節(jié)　兩軸轉(zhuǎn)向架的橫向頻率響應(yīng)分析
第五章　系統(tǒng)瞬態(tài)響應(yīng)分析
　第一節(jié)　系統(tǒng)瞬態(tài)響應(yīng)分析的基本方法
　　一、解析法解題步驟
　　二、數(shù)值法解題步驟
　第二節(jié)　系統(tǒng)瞬態(tài)響應(yīng)的頻率特性
　　一、系統(tǒng)位移響應(yīng)的頻率特性
　　二、系統(tǒng)加速度響應(yīng)的頻率特性
　　三、信號頻率分析舉例
　第三節(jié)　車輪通過鋼軌接頭時產(chǎn)生的垂向沖擊
　　一、輪軌垂向沖擊模型
　　二、系統(tǒng)運(yùn)動方程
　　1.系統(tǒng)質(zhì)量矩陣
　　2.系統(tǒng)剛度矩陣
　　3.系統(tǒng)阻尼矩陣
　　4.系統(tǒng)位移矢量
　　5.系統(tǒng)外力矢量
　　三、計算方法和步驟
　第四節(jié)　彈性定位輪對的瞬態(tài)響應(yīng)計算
　　1.求蠕滑率
　　2.求蠕滑力
　　3.求輪對作用力
　第五節(jié)　兩軸轉(zhuǎn)向架在線路橫向不規(guī)則干擾下的瞬態(tài)運(yùn)動
第六章　列車縱向動力學(xué)
　第一節(jié)　基本方程和分析方法
　第二節(jié)　緩沖器特性
　　一、彈簧緩沖器特性
　　二、摩擦緩沖器理論特性
　　三、摩擦緩沖器實際特性
　　四、橡膠墊式緩沖器特性
　　五、液壓緩沖器特性
　第三節(jié)　列車沖擊工況的緩沖器受力分析
　　一、列車沖擊模型和運(yùn)動方程
　　二、系統(tǒng)初始條件
　　三、計算舉例
　第四節(jié)　救援列車緊急制動工況的緩沖器受力和能量吸收
　第五節(jié)　列車牽引工況的緩沖器受力計算
　第六節(jié)　列車碰撞工況的沖擊力和能量吸收計算
　　一、鐵道車輛的耐碰撞設(shè)計概念
　　二、列車碰撞過程和控制
　　1.兩列車的車鉤自動連接
　　2.車鉤緩沖器壓縮和吸收能量
　　3.安全剪切裝置脫卸，車鉤緩沖器與車體分離
　　4.兩列車自由移動，調(diào)整位置
　　5.兩列車第二次相撞，防爬器咬合
　　6.車體端部結(jié)構(gòu)變形，吸收碰撞能量
　　三、理想的碰撞阻力特性
　　四、列車碰撞時的力和能量計算
第七章　計算機(jī)建模的基本方法
　第一節(jié)　系統(tǒng)變量賦值
　第二節(jié)　質(zhì)量參數(shù)和質(zhì)量矩陣的編制
　第三節(jié)　剛度參數(shù)和剛度矩陣的編制
　　一、剛度參數(shù)的關(guān)聯(lián)表達(dá)式
　　二、剛度參數(shù)的連接位置表達(dá)式
　　三、換算公式
　第四節(jié)　阻尼參數(shù)和阻尼矩陣的編制
　第五節(jié)　參數(shù)文件編制舉例
參考文獻(xiàn)

編輯推薦

　　通過與國外專業(yè)公司的合作和交流，國內(nèi)高速列車的設(shè)計和制造水平有了很大的提高，但在課題研究、自主開發(fā)的核心技術(shù)和科技創(chuàng)新等方面，與國外先進(jìn)水平尚有一定的差距 ; 作者希望通過《車輛系統(tǒng)動力學(xué)計算方法研究》各章節(jié)所闡述的關(guān)于建立動力學(xué)系統(tǒng)方程的“方法”和提供的各種典型問題的分析解決“方法/方案”， 有助于國內(nèi)車輛動力學(xué)的研究水平的進(jìn)一步提高。

圖書封面

評論、評分、閱讀與下載

---

    車輛系統(tǒng)動力學(xué)計算方法研究 PDF格式下載

---