黄冠华
- 作品数：10 被引量：95H指数：5
- 供职机构：西南交通大学电气工程学院牵引动力国家重点实验室更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家科技支撑计划更多>>
- 相关领域：机械工程交通运输工程航空宇航科学技术更多>>
- 基于振动能量的内燃动车组柴油机组振动烈度分析被引量：2
- 2014年
- 车载设备的振动水平不仅影响设备安全可靠运转,也影响周围环境的振动噪声.降低车辆的乘坐舒适度.为研究设备振动水平,本文建立了单自由度系统振动模型,分析了单自由度振动系统的振动能量特征.借鉴基于振动速度的振动烈度评价方法,推导了基于振动能量的等效振动速度的振动烈度公式,并采用基于振动速度和基于振动能量的两种方法,分别评价了某型内燃动车组(DMU)动力包的柴油机组振动烈度.结果表明:机组的振动烈度均随运转速度呈递增趋势,基于振动能量的振动烈度评价方法更能全面反映机组的振动水平和动态特性,为评估车载设备振动水平提供了新的评价方法.
- 于金朋黄冠华张卫华肖守衲刘小霞张立民
- 关键词：柴油机组振动烈度内燃动车组
- 轮对偏心对高速列车齿轮传动系统动态特性影响分析
- 为了分析高速列车齿轮传动系统在轮对偏心激励下的动态特性,本文建立包括轮对、齿轮箱、大齿轮、小齿轮及构架的动力学模型,主要分析各部件的加速度及齿轮传动系统啮合力等动力学指标.针对高速列车车轮不圆顺采用谐波函数进行模拟,通过...
- 王志伟张卫华黄冠华
- 关键词：齿轮传动系统啮合力振动
- 高速列车齿轮传动系统黏滑振动特性分析被引量：3
- 2015年
- 为了分析黏滑振动时高速列车齿轮传动系统的扭转振动,考虑高速列车齿轮系统的时变啮合刚度和齿轮啮合误差,建立高速列车齿轮传动参数振动模型,分析了轮轨蠕滑率变化引起的齿轮传动系统扭转自激振动特性。结果表明,时变啮合刚度是齿轮传动系统发生谐波振动的主要原因,当蠕滑率超过最佳蠕滑率时,传动系统发生自激振动,系统响应出现稳定的极限环运动,自激振动不会改变系统振动主频,但使参数谐波振动更加明显,从而导致系统振动更为剧烈。
- 李夫忠黄冠华何鸿云
- 关键词：齿轮传动系统自激振动蠕滑率
- 动态激励下高速列车齿轮传动系统振动特性分析被引量：18
- 2014年
- 为了研究高速列车齿轮传动系统动态特性,内部激励考虑齿轮的时变啮合刚度和传递误差,扭矩波动表示输入端激励,负载端激励考虑由黏滑振动引起的负载波动。利用有限元方法得到高速列车齿轮系统时变啮合刚度,考虑齿轮啮合误差,并用傅里叶级数展开。结合非线性多尺度近似解析方法,利用单自由度扭转模型分析动态激励对系统振动的影响,同时建立考虑齿轮啮合的高速列车动力车整车动力学模型。研究表明:齿轮传动系统中存在谐波振动,扭矩波动不仅会增大轮齿的角加速度和啮合力,同时使齿轮箱的振动加剧,并改变系统的振动主频,可能引发共振。黏滑振动将使齿轮系统的各项指标急剧增大,严重影响齿轮的啮合平稳性,在实际运营中应尽量避免。
- 黄冠华周宁张卫华梁树林王兴宇
- 关键词：扭矩波动动态特性齿轮传动系统高速列车
- 内外激励下高速列车齿轮箱箱体动态响应分析被引量：41
- 2015年
- 对高速列车齿轮箱箱体结构的动态响应特性进行分析。对齿轮传动系统内部和外部动态激励进行数值模拟,建立考虑轮齿啮合的高速列车动力车整车动力学模型,内部激励主要考虑齿轮的时变啮合刚度、轮齿啮合阻尼和传递误差,外部激励主要考虑异步电动机的谐波转矩和轨道激励,得到恒功率牵引工况下齿轮传动系统的动态载荷。建立齿轮箱箱体的有限元模型,利用直接积分法分析动态载荷作用下箱体的动态响应,并针对相关频率进行谐响应分析。结果表明,考虑轮齿啮合才能得到齿轮传动系统的高频振动,箱体结构能够满足正常的运营需求,异步电动机谐波转矩频率和齿轮啮合频率在箱体动态响应的主频中都有体现,在箱体结构设计时,应注意箱体自身模态频率与外界频率的错开,以免发生共振。
- 黄冠华王兴宇梅桂明张卫华梁树林
- 关键词：轮齿啮合齿轮箱高速列车
- 高速列车驱动齿轮内部动态激扰影响分析被引量：6
- 2014年
- 为了分析齿轮内部动态激扰对高速列车结构振动的影响,首先采用有限元方法得到啮合齿对的时变啮合刚度曲线,根据齿轮精度确定齿面误差曲线,求出齿轮包括刚度激励和误差激励的内部动态激励。将求出的内部动态激励导入到车辆系统动力学,建立考虑齿轮内部动态激励的高速列车动车非线性动力学模型。仿真结果表明,齿轮内部动态激扰对车体和构架的振动基本没有影响,对电机和齿轮箱的振动有一定的影响,尤其体现在垂向和点头方向,当构架考虑成弹性体时,这一现象更为明显。
- 黄冠华张卫华宋纾崎熊庆
- 关键词：驱动齿轮高速列车振动
- 高速列车齿轮传动系统谐振分析被引量：6
- 2014年
- 利用有限元方法得到高速列车齿轮传动系统时变啮合刚度,利用傅里叶级数模拟啮合刚度和传动误差,用多项式拟合齿侧间隙,建立考虑时变啮合刚度、传动误差与齿侧间隙等多种非线性因素的高速列车斜齿轮传动系统弯扭耦合动力学模型。结合非线性多尺度法,推导了高速列车齿轮传动系统谐波共振频率因子,利用数值积分法对齿轮传动系统动力学方程进行求解,得到了齿轮传动系统的频率响应曲线,分析了静态载荷、动态载荷与阻尼对系统谐振响应的影响。分析结果表明:齿轮传动系统中存在多种谐振频率因子,超谐共振会发生跳跃现象,谐波振动会引发系统倍频振动。当相对激励频率低于1.00时,系统波动剧烈。在列车实际运营中应制定合理的运营速度,以避免谐振的发生。
- 黄冠华张卫华宋纾崎朱少成梁树林王兴宇
- 关键词：高速列车齿轮传动系统多尺度法
- 高速列车齿轮系统有限元分析被引量：1
- 2015年
- 为探究高速列车齿轮系统的固有特性和动力响应情况,通过建立齿轮系统三维实体模型和有限元模型,基于振动理论、Hertz接触理论以及有限单元法,对系统进行静力学分析、模态分析和动力学分析。研究在最大启动扭矩作用下齿轮系统应力分布情况,对齿轮系统静强度进行校核;通过模态分析识别齿轮系统模态参数,研究系统共振失效可能性;齿轮啮合过程具有明显周期性,通过瞬态动力学分析确定齿轮啮合周期内,系统在额定转速工况下的动力学响应情况。结果表明:静力学分析表明齿轮系统静强度在安全范围内,模态分析表明系统不会产生共振,瞬态分析表明在输入恒定的前提下,由于齿轮啮合产生了刚度激励、误差激励等内部激励,使系统输出出现周期性波动,对系统稳定性产生影响。
- 付永佩张卫华黄冠华梁树林王兴宇
- 关键词：齿轮传动模态分析
- 高速列车齿轮传动系统参数振动稳定性被引量：2
- 2014年
- 为了准确表达参数激励下高速列车齿轮系统振动的稳定性,利用有限元方法得到高速列车齿轮系统时变啮合刚度,并用傅里叶级数展开进行拟合.考虑齿轮啮合误差,建立了高速列车齿轮传动系统扭转振动模型.结合多尺度近似解析方法,推导了参激振动下高速列车齿轮系统的近似解析解,得到了系统的稳定性边界曲线,并分析了影响齿轮传动系统稳定性的相关因素.研究结果表明:齿轮系统的不稳定性区域随着列车运行的速度降低总体呈减小趋势,但是在发生参数共振速度处存在明显不稳定区域;增大阻尼有利于系统的稳定性,当阻尼系数从0.01增加到0.05时,处于稳定区域的刚度波动幅值从5%增加至20%;增加齿轮的重合度可以减小啮合刚度的谐波特性,从而增强系统的稳定性.
- 黄冠华张卫华付永佩梁树林王兴宇
- 关键词：稳定性齿轮传动系统多尺度法高速列车
- 轮对磨耗与轮径差对高速列车动力学性能的影响被引量：25
- 2013年
- 对某高速线路服役动车组轮对型面进行跟踪测试，分析了磨耗型面与轮径差对滚动半径差函数形状与位置变化的影响规律。根据服役列车参数建立高速列车动力学模型，计算高速列车在不同磨耗型面与轮径差工况下的非线性临界速度、平稳性和曲线通过性。由高速列车在平直线路与曲线通过工况下与不同轮轨接触的动态平衡点的计算，得出滚动半径差函数与高速列车动力学性能的关系。分析结果表明：型面磨耗与轮径差可以改变滚动半径差函数形状与位置，引起轮轨动态接触点变化，并最终导致高速列车动力学性能的大幅改变。在直线通过工况下，当车辆行驶里程为1．98×10^5km时，随着磨耗的增加，车辆临界速度从530km·h^-1降至300km·h^-1，平稳性指数从1．60增至1．87；当轮径差从-0．5mm增至0．5mm时，临界速度下降约80km·h^-1，平稳性指数增大0．10。在曲线通过工况下，随磨耗的增加，轮轨横向力从6．7kN逐渐增加到15．9kN，车辆脱轨系数从0．12增加到0．23，磨耗指数从0．005逐渐增加到0．018；当轮径差从-0．5mm增至0．5mm时，轮轨横向力减小3～6kN，脱轨系数降低0．03～0．10，磨耗指数减小0．003～0．010。
- 韩鹏张卫华李艳黄冠华
- 关键词：高速列车轮径差动力学性能
