[发明专利]低速轨道车辆二系垂向悬置最佳阻尼比的优化设计方法

权利要求书

1.低速轨道车辆二系垂向悬置最佳阻尼比的优化设计方法，其具体设计步骤如下：

(1)建立低速轨道车辆1/4车体四自由度行驶垂向振动微分方程：

根据轨道车辆的1/4单节车体的满载质量m₂，单个转向架构架质量的一半m₁；每轴箱定位装置的垂向等效刚度K₁；二系垂向悬置的刚度K₂；待设计二系垂向悬置的阻尼比ξ，其中，二系垂向减振器的等效阻尼系数二系垂向减振器的端部连接等效刚度K_d2；以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及车体质心的垂向位移z₂为坐标；以轨道高低不平顺随机输入z_v为输入激励；建立低速轨道车辆1/4车体四自由度行驶垂向振动微分方程，即：

m2z··2+K2(z2-z1)+Kd2(z2-zd2)=0C2(z·d2-z·1)-Kd2(z2-zd2)=0m1z··1+K1(z1-zv)+K2(z1-z2)+C2(z·1-z·d2)=0;]]>

其中，C2=2ξK2m2;]]>

(2)构建二系垂向悬置系统的垂向振动优化设计仿真模型：

根据步骤(1)中所建立的低速轨道车辆1/4车体四自由度行驶垂向振动微分方程，利用Matlab/Simulink仿真软件，构建二系垂向悬置系统的垂向振动优化设计仿真模型；

(3)建立二系垂向悬置最佳阻尼比的优化设计目标函数J：

根据步骤(2)中所建立的二系垂向悬置系统的垂向振动优化设计仿真模型，以二系垂向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，利用仿真所得到的车体垂向运动的振动加速度均方根值建立二系垂向悬置最佳阻尼比的优化设计目标函数J，即：

J=σz··2;]]>

(4)低速轨道车辆二系垂向悬置最佳阻尼比ξ_o的优化设计：

根据步骤(2)中所建立的二系垂向悬置系统的垂向振动优化设计仿真模型，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)中所建立二系垂向悬置最佳阻尼比的优化设计目标函数J的最小值，所对应的设计变量即为低速轨道车辆二系垂向悬置系统的最佳阻尼比ξ_o。