基于旅客-车体耦合振动的车辆振动分析.pdfVIP

16 试 研究 文章编号 ：1002—761O(2OlO)O2—0016—07 基于旅客一车体耦合振动的车辆振动分析 HidehisaYoshida，等 (日) 摘 要 ：利用实验方法研究了旅客对车体振动特性的影响，建立 了旅客一车体耦合振动分析模型，针对旅 客人数及旅客分布对车体振动的影响，进行了仿真分析 。 关键词 ：车体 ；旅客 ；振动特性 ；日本 中圈分类号 ：U270．1 1 文献标识码 ：B VibrationAnalysisofRailwayVehiclebyEvaluating theCoupledPassenger-CarbodyVibration HidehisaYoshida，eta1．(Japan) Abstract：Theeffectofpassengersonthevibrationfeaturesofcarbodiesisresearchedwiththeexpqriment method．Thecoupledpassenger—carbqdyvibrationanalysismodelissetup．Thesimulationanalysisismadefor theeffectofpassengernumbersandpassengerdistributiononthecarbodyvibration． Keywords{earbody；passenger；vibrationcharacteristic；Japan 1 概述 本文利用专门的实验装置 (振动平台)来研究人体 和弹性车体之间的耦合振动，二者质量之 比与实际情 况中旅客和车辆的质量之比是近似的。在分析了人体 质量对柔性车体的振动影响之后，利用新干线多 自由 度柔性车体模型进行了计算机仿真 。仿真分析结果揭 示了由旅客一座椅动力学和响应峰值敏感度决定的一 阶弯曲振动模式的共振频率 ，受旅客和车体耦合振动 的影响情况。 2 实验装置 实验装置示意 图见 图 1。车体的固有频率和车 体与旅客之间的质量之 比与实车的实验数值是一致 (a)模拟装置前视 图 的，该实验装置的 目的是为 了再现车体和旅客之 间 真实的耦合振动。实验装置包括带座椅 的新干线上 的部分车体和坐落在 刚度可 以调整的弹簧上的激励 部分 。 实验装置中的车体结构质量为 250kg，是载客量 达 100人、质量为 25t的新干线中间车质量的 1／lOO。 激励部分包括液压作动器和线性导轨。设计了多组可 变刚度的弹簧以模拟实车的一阶弹性振动 。通过设置 与实车等效的不同工况，来评估旅客和车体之间的耦 合振动。 (b)模拟装置结构 图 收稿 日期 ：2009—06—30 图1 旅客一车体耦合振动模拟装置 基于旅客 车体耦合振 动的车辆振动分析 HidehisaYoshida，等 (日) 17 了振动对乘坐舒适 度的影响 ，并 引入 了人体 多 自由度 3 车体和旅客之间的振动特性 模型。本文试图以旅客乘车时的车体运动来构建旅客 模型，这样就很容易导入到车体设计 中的振 动特性分 3．1 实验方法 析工作 中，如果可行 ，则车体设计就可以采用低维旅客 共考虑 2种工况即坐姿和站姿。首先 ，测量车体