[发明专利]一种铁道车辆车下设备偏心激励的绝对激励力获取方法

说明书

本发明涉及一种铁道车辆车下设备偏心激励的绝对激励力获取方法，包括：S1、在铁道车辆车下的待测设备上安装测试组件，所述测试组件包括连接待测设备底部的支撑面，所述支撑面的底部通过两个刚性弹簧连接基座，两个刚性弹簧的位置相对待测设备底面的中心点对称；S2、在铁道车辆车下动力设备正常运行状态下，采集待测设备底部上分别对应于两个刚性弹簧位置处的加速度数据；S3、根据加速度数据，结合待测设备的质量和绕轴线旋转的惯量，计算得到待测设备的偏心激励的绝对激励力和绝对激励力的偏心位置。与现有技术相比，本发明简单可靠，工程应用价值重大，为铁道车辆动力学性能分析奠定了基础。

技术领域

本发明涉及铁道车辆动力学性能分析技术领域，尤其是涉及一种铁道车辆车下设备偏心激励的绝对激励力获取方法。

背景技术

随着我国铁路装备事业的发展，越来越多的人们选择高速铁路列车出行。由于车体轻量化设计及运行速度的提高，高速列车车体振动问题受到广泛关注。目前高速列车均采用动力分散技术，一些大型设备直接吊挂在高速列车车下，主要有制动设备(空气压缩机、制动风缸、制动控制单元等)、电气设备(蓄电池箱、逆变器、变压器、电阻箱等)等。这些设备根据重量和性能的不同，以各种方式吊挂在车体下方，有些设备重量高达3吨以上，往往自身还具有振动激励源。这些车下设备会直接影响车辆运行的舒适性和平稳性，严重的甚至将影响车辆运营的可靠性及安全性。为了提高铁道车辆动力学性能，需要分析铁道车辆车下设备的动态特性，因此，必须精确掌握车下设备绝对激励力。目前尚没有关于铁道车辆车下设备偏心激励绝对激励力获取方法的研究。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种铁道车辆车下设备偏心激励的绝对激励力获取方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种铁道车辆车下设备偏心激励的绝对激励力获取方法，包括以下步骤：

S1、在铁道车辆车下的待测设备上安装测试组件，所述测试组件包括连接待测设备底部的支撑面，所述支撑面的底部通过两个刚性弹簧连接基座，两个刚性弹簧的位置相对待测设备底面的中心点对称；

S2、在铁道车辆车下动力设备正常运行状态下，采集待测设备底部上分别对应于两个刚性弹簧位置处的加速度数据；

S3、根据加速度数据，结合待测设备的质量和绕轴线旋转的惯量，计算得到待测设备的偏心激励的绝对激励力和绝对激励力的偏心位置。

优选的，所述两个刚性弹簧的等效刚度相等并满足：

k＜＜0.5m(2πf)²且k＜＜2J(2πf)²/L²

其中，k表示两个刚性弹簧的等效刚度，J表示待测设备绕轴线旋转的惯量，L表示两个刚性弹簧在支撑板上的距离，f表示铁道车辆车下一般设备的激励频率。

优选的，所述步骤S3中待测设备的偏心激励的绝对激励力F为：

其中，m表示待测设备的质量，和分别表示待测设备底部上对应于两个刚性弹簧位置处的加速度。

优选的，所述步骤S3中待测设备的绝对激励力的偏心位置通过待测设备绝对激励力到待测设备质心的距离h表示：

其中，m表示待测设备的质量，J表示待测设备绕轴线旋转的惯量，L表示两个刚性弹簧在支撑板上的距离，和分别表示待测设备底部上对应于两个刚性弹簧位置处的加速度。

优选的，所述步骤S2中的加速度数据通过在待测设备底部上分别对应于两个刚性弹簧位置处安装的加速度传感器采集得到。

优选的，所述铁道车辆车下一般设备的激励频率f为24Hz。