Влияние разброса параметров механической части и характеристик возмущения на показатели динамических качеств электропоездов

• Автор: Табаксман, Иосиф Михайлович
• Шифр специальности: 05.22.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 159 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1. ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА НАПРАВЛЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ .

1.1. Анализ работ, выполненных в области вертикальной

динамики подвижного состава.

2. Постановка задачи

2. ДИНАМИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ МОТОРНОГО ВАГОНА ЭЛЕКТРОПОЕЗДА

ТИПА ЭР2 И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ ЕГО ВЕРТИКАЛЬНЫХ

КОЛЕБАНИЙ .
2.1. Разработка математической модели пространственных вертикальных колебаний электропоезда

2.2. Выбор возмущений, действующих на подвижной состав в вертикальной плоскости

2.3. Разработка методики исследования пространственных вертикальных колебаний динамической системы экипаж путь с учетом случайного разброса параметров рессорного подвешивания и характеристик возмущения.
2.4. Выводы по главе 2 .
3. ОЦЕНКА ДИНАМИЧЕСКИХ КАЧЕСТВ МОТОРНОГО ВАГОНА
ЭЛЕКТРШОЕЗДА ЭР2.
3.1. Результаты исследования динамических свойств моторного вагона как стационарной системы и сравнение их с результатами динамических испытаний.
3.2. Экспериментальное исследование разброса параметров механической части моторного вагона
3.3. Результаты исследования пространственных вертикальных колебаний электропоезда с учетом случайного разброса характеристик возмущения и параметров рессорного подвешивания
3.4. Исследование влияния случайной изменчивости населенности вагона на показатели динамических качеств
3.5. Выводы по главе 3
4. ОПТИМИЗАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ РЕССОРНОГО ПОДВЕШИВАНИЯ МОТОРНОГО ВАГОНА ЭЛЕКТРОПОЕЗДА ЭР2
4.1. Выбор методики оптимизации .
4.2. Оптимизация параметров рессорного подвешивания электропоезда ЭР2 по критерию минимума среднего числа выбросов за допустимую область .
4.3. Выводы по главе 4
5. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ НАДЕЖНОСТИ ВИБРОЗАВДТНЫХ СВОЙСТВ РЕССОРНОГО ПОДВЕШИВАНИЯ МОТОРНОГО ВАГОНА ЭЛЕКТРОПОЕЗДА ЭР2.
5.1. Методика прогнозирования надежности виброзащитных свойств экипажа
5.2. Определение вероятности безотказной работы системы виброзащиты моторного вагона электропоезда ЭР2.
5.3. Выводы по главе 5
6. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ОЦЕНКИ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ
РАЗРАБОТАННОГО КОМПЛЕКСА ПРОГРАММ .
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Опыт расчетов и анализ имеющихся решений показывает, что упругодиссипативные и инерционные свойства системы экипажпуть таковы, что при соответствующем выборе обобщенных координат можно выделить отдельные подсистемы, колебания которых, без большого ущерба в точности, могут рассматриваться отдельно. Исследованию случайных колебаний рельсовых экипажей посвящены работы 4 и др. В этих работах на разных математических моделях подвижного состава исследуются его свойства, проведено сопоставление результатов расчетов с данными экспериментальных исследований. ШбШ соответственно инерционная, диссипативная и жесткостная матрицы, с вектор обобщенных координат системы. Компонент шли вектора Ш возмущающих сил являются линейные комбинации перемещений и их производных. Решение уравнения 1. Щы Щфгыи. Ы матрица эрмитовски сопряженная VI0 . При этом вычисление частотных характеристик связано либо с решением системы алгебраических уравнений с комплексными коэффициентами , либо с эквивалентными преобразованиями графа или структурных схем . Представление об уровне случайных колебаний рельсового экипажа дают показатели динамических качеств ЩЩ выходных процессов, которые могут быть определены по функциям спектральной плотности выходных координат. Ятах 1. V уум. Поэтому
Тогда показатели динамических качеств коэффициенты динамики в центральном Кд буксовом Кд рессорном подвешивании и максимальные ускорения 2К могут быть определены по формулам
ст ЦI
1. Для различных типов подвижного состава допустимые значения указанных показателей динамических качеств приведены в . В связи с этим в настоящей работе оценка ПДК выполняется в соответствии с по средним значениям абсолютных максимумов. В отдельный, сравнительно мало изученный класс задач статистической динамики входят задачи анализа колебаний системы экипажпуть при случайных изменениях ее параметров. К одним из первых работ в этом направлении относятся , . В этих работах были исследованы динамические свойства электропоезда ЭР на плоской линейной модели с учетом разброса характеристик демпфирования гидравлических гасителей колебаний и жесткостей пружин рессорного подвешивания. Было установлено влияние разброса этих параметров на значения ЦЦК экипажа, определенные по формулам 18. Несомненный интерес представляет продолжение исследований в этом направлении на более сложных нелинейных моделях экипажа с учетом разброса не только параметров экипажа, но и характеристик возмущения, что и является предметом исследования настоящей работы. При решении задач анализа стохастических систем возникает проблема выбора наиболее рационального метода исследования, обеспечивающего получение достаточной точности расчетов и сокращения затрат машинного времени. Различные методы анализа таких систем рассмотрены в работах Л. Г. Евланова , Б. Г.Доступова , Поцелуева , В. И. Чернецкого , Г. Хаяа и С. Шапиро . Метод статистических испытаний применим для вероятностного исследования практически любых систем. Основная его идея сводится к определению выходных координат при фиксированном входном возмущении или при фиксированных параметрах системы. Повторяя подобные испытания многократно для случайных значений параметров системы и характеристик возмущения, маяно получить совокупность реализаций выходных координат. Далее эти совокупности обрабатывают с помощью методов математической статистики и определяют законы распределения выходных координат или их числовые характеристики. Очевидными достоинствами метода статистических испытаний являются универсальность и простота, его недостаток необходимость накопления больших массивов информации о выходных координатах системы, что связано с выполнением значительного объема вычислений. Этот недостаток связан с тем, что погрешность в оценке диоперсии по этому методу убывает со скоростью У , где число испытаний. Как следствие этого, можно отметить практическую невозможность использования метода статистических испытаний для определения зависимостей выходных характеристик от вероятностных характеристик случайных параметров, т. Широкое применение в инженерных расчетах находит метод анализа систем со случайными параметрами, основанный на теории чувствительности .