轴箱弹簧动刚度频变特性对机车振动响应影响

摘要

为研究轴箱弹簧频变刚度特性及其对机车振动传递特性的影响,首先建立轴箱弹簧有限元模型,分析其装车状态模态频率及动刚度频变特性。将包含弹簧质量、刚度等物理信息的柔性体模型导入机车多体动力学模型,对比传统建模的弹簧常刚度模型,研究考虑弹簧频变刚度特性后机车振动响应的差异。结果表明:轴箱弹簧动刚度在固有频率处急剧上升,1阶垂向固有频率处的动刚度突增尤为明显;考虑弹簧频变刚度特性对轴箱和车体的振动响应影响较小,对构架振动响应影响明显;在车轮高阶多边形的高频激扰下,弹簧频变刚度模型的构架振动加速度显著大于常刚度模型,在激扰频率接近弹簧1阶垂向固有频率时二者间的加速度差异最大。因此,在进行构架振动传递及动强度分析时,有必要考虑轴箱弹簧的频变特性。