第二节 具有一系弹簧装置车辆.ppt
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1、 第二节第二节 具有一系弹簧装置车辆的强迫振动具有一系弹簧装置车辆的强迫振动引言引言:车轮运行时在垂直方向产生复杂的运动,这一运动经弹簧传至车体就使其产生强迫振动。车体强迫振动时的频率和振幅值及其变化规律,由车辆的结构参数、轨道动力不平顺程度和运行速度所决定。如果由车轮传来的激振周期与车辆系统的某个自振周期相等时,就会产生使车辆振幅连续扩大的共振现象。振幅扩大现象在车辆运行时是可能遇到的。车体浮沉强迫振动的简化系统如图29所示,车轮运行轨迹呈周期性的波形曲线,其波长为L。当轨端有较大的动力不平顺时,L即为一节钢轨的长度。或者L为轨道动力不平顺的某种实际波状曲线的长度。当用简谐函数来描述车轮的垂
2、直运动时,可用正弦函数zl=asin t来表示。一、无阻尼的强迫振动 如在图29中取C=0,即为无阻尼情况时,则车体的强迫振动方程为:车体的强迫振动方程为二阶线性非齐次微分方程,其解由对应的齐次方程的通解和非齐次方程的特解所组成。设方程的特解为z=Bsint,再将此z值及其导数代入车体的强迫振动方程中并化简之,便得:车体的强迫振动方程的全解为:二、具有粘性阻尼的强迫振动 如上所述,当车辆弹簧装置中无阻尼时,在共振附近要产生大振幅的振动。为了减小振动,必须引人阻尼。当弹簧装置中具有粘性阻尼时,车体的振动微分方程为:上式的解由两部分组成:一是衰减自由振动,一是强迫振动。自振部分迅速衰减掉,剩下的只是稳态的强迫振动部分,其解为:上述方程可改写为:将上式Z值及其导数值代入到车体的振动微分方程中,便得:
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