[发明专利]高速轨道车辆座椅及二系垂向悬置阻尼比的协同优化方法

权利要求书

1.高速轨道车辆座椅及二系垂向悬置阻尼比的协同优化方法，其具体设计步骤如下：

(1)建立座椅及二系垂向悬置系统的垂向振动微分方程：

根据轨道车辆的1/4单节车体的空载质量m₂，单个转向架构架质量的一半m₁，1/4单节车厢乘坐人员质量之和m₃；一系悬架的垂向等效刚度K₁、垂向等效阻尼C₁；一系垂向减振器的端部连接等效刚度K_d1；二系悬置的垂向刚度K₂；二系垂向减振器的端部连接刚度K_d2；座椅悬置的垂向等效刚度K₃；待设计二系垂向悬置的阻尼比ξ₂，其中，二系垂向减振器的等效阻尼系数待设计座椅悬置的阻尼比ξ₃，其中，座椅悬置减振器的等效阻尼系数以一系垂向减振器活塞杆的垂向位移z_d1，转向架构架质心的垂向位移z₁，二系垂向减振器活塞杆的垂向位移z_d2，车体质心的垂向位移z₂及座椅面垂向振动位移z₃为坐标；以轨道高低不平顺随机输入z_v为输入激励；建立座椅及二系垂向悬置系统的垂向振动微分方程，即：

m3z··3+K3(z3-z2)+C3(z·3-z·2)=0m2z··2+K2(z2-z1)+Cd2(z2-zd2)+K3(z2-z3)+C3(z·2-z·3)=0C2(z·d2-z·1)-Kd2(z2-zd2)=0m1z··1+K1(z1-zv)+Kd1(z1-zd1)+K2(z1-z2)+C2(z·1-z·d2)=0C1(z·d1-z·v)-Kd1(z1-zd1)=0;]]>

(2)构建座椅及二系垂向悬置系统的垂向振动协同优化仿真模型：

根据步骤(1)中所建立的座椅及二系垂向悬置系统的垂向振动微分方程，利用Matlab/Simulink仿真软件，构建座椅及二系垂向悬置系统的垂向振动协同优化仿真模型；

(3)建立座椅及二系垂向悬置阻尼比的协同优化目标函数J：

根据步骤(2)中所建立的座椅及二系垂向悬置系统的垂向振动协同优化仿真模型，以二系垂向悬置阻尼比和座椅悬置阻尼比为设计变量，以轨道高低不平顺随机输入为输入激励，利用仿真所得到的座椅面垂向振动加速度均方根值座椅及二系垂向悬置阻尼比的协同优化目标函数J，即：

J=σz··3;]]>

(4)座椅悬置最优阻尼比ξ_os及二系垂向悬置最优阻尼比ξ_oc的优化设计：

根据步骤(2)中所建立的座椅及二系垂向悬置系统的垂向振动协同优化仿真模型，以轨道高低不平顺随机输入z_v为输入激励，利用优化算法求步骤(3)中所建立座椅及二系垂向悬置阻尼比的协同优化目标函数J的最小值，所对应的设计变量即为座椅悬置系统的最优阻尼比ξ_os和二系垂向悬置系统的最优阻尼比ξ_oc。