MATLAB铝合金转向架振动测试系统设计(2)
3 加速度传感器的选型及应用 11
3.1 加速度传感器的分类 11
3.2 加速度传感器的选型 11
3.2.1 传感器的选择指标 11
3.2.2 传感器的选型 12
3.3 测量信号的分析 14
3.3.1 A/D转换器的工作原理 14
3.3.2 信息分析的过程 15
3.4 本章小结 16
4 振动系统建模研究及仿真计算 17
4.1 车辆系统动力学 17
4.2 两质量块振动模型仿真质量研究 19
4.2.1 车辆参数及模型的简化 20
4.2.2 车辆振动系统动力学模型 22
4.2.3 车辆振动系统的MATLAB仿真计算 22
4.3 本章小结 25
5 全文总结 26
致谢 27
参考文献 28
1 绪论
1.1 论文选题背景和研究意义
1.1.1 选题背景
铁路作为国家一项非常重要的基础设施，不仅在国民经济的飞速发展中发挥着无可替代的作用，并且在文护国家的安全稳定中也具有特别重要的战略意义，现已经成为当代现代化综合交通运输体系的骨干。自1825年诞生以后，铁路对许多发达国家的经济腾飞都起到了决定性的作用[1]，比如说英国、德国，美国还有日本等。因为铁路的运输能力很大，可以适合于低附加值产品、大批量的长距离运输，在中远距离的旅客运输以及国计民生的货物运输中都起到了至关重要的作用，同时铁路还在国土开发、抢险救灾等方面承担了大量的社会责任。长期以来，我国铁路事业的发展一直都相对滞后，在一定程度上影响了国民经济的飞速增长，已经成为经济发展的“瓶颈”[2]。
1.1.2 课题研究意义
随着列车速度的不断提高，动态环境的加剧恶化以及轮轨间作用力的加剧等方面的问题显得十分严重，这也成为了专家们比较担心的问题。为了能更好的为人民服务，让大家都坐上既安全舒适，又快速方便的列车，必须改善车辆系统的减震效果，进而来保证良好的运行安全性和稳定性。因此车辆系统动力学这门课的研究又将面临着许多崭新的研究课题[3]。在考虑选材方面，由于铝合金材料密度小，强度高，而且耐腐蚀性好，已经被广泛的使用在火车，动车，高铁以及城市轨道交通的设计上，对于提高列车速度，降低噪声以及提高乘坐舒适度等也都起到了很重要的作用。
1.2 铝合金转向架概述
1.2.1 转向架的设计与基本组成
转向架是轨道交通车辆关键的组成部件之一，不仅承载和传递各种载荷的作用力，还牵引着列车在轨道上行驶，保证车辆的平稳运行。由于世界各国转向架的发展速度、制造能力、检修方式以及用途有所不同，因此转向架的种类特别多，在结构上也各有特点。转向架按轴数可分为二轴，三轴和多轴。本文主要是以二轴为主，每种转向架的特点都是相同的，其基本组成及作用也是一样的，其基本组成如下[4]：
图1.1转向架的组成
1、轮对轴箱装置：是由两个部分组成，轮对和轴箱与轴承装置。前者是用来引导车辆沿钢轨的运动，传递车辆的重量以及轮轨间的各种作用力；而后者则是用来联系构架和轮对的活动关节，使轮对的滚动转化为车体沿着轨道的平动。