为了提高半主动混合电磁悬架抗侧倾性能,将主动横向稳定杆与其进行集成。在Adams/Car中建立了带主动横向稳定杆及混合电磁悬架的整车底盘模型,并在Simulink中建立了混合电磁悬架的改进天棚控制策略以及主动横向稳定杆的模糊比例控制策略,通过所设计的模糊规则可以使得主动横向稳定杆的刚度在不同工况下与混合电磁悬架性能要求相匹配。联合仿真结果表明带有主动横向稳定杆的半主动混合电磁悬架在匀速直线行驶时,能够更好地提高乘坐舒适性以及振动能量回收性能,在转向或侧倾角过大时,能够更快地调整车身姿态以提高操稳性。

为提高约束阻尼减振镗杆的动刚度,建立了该结构的有限元简化模型,分析了该结构的振动特性,探讨了结构参数对约束阻尼减振镗杆动力学性能的影响。结果表明温度未达到材料屈曲点时,结构的固有频率随着温度的增加而减小,达到屈曲点时,结构的固有频率出现了阶跃;增加刀杆长度,结构的固有频率随之增大;结构的固有频率随约束层厚度的增加而增大。

为提高柔性机器人的运动性能,设计了一种基于弧形螺旋弹簧的旋转型串联弹性驱动器,采用多级回转轴承组合结构,将刚度不同的弹簧内外双层串联,实现关节的大范围柔性输出。建立弹性驱动器动力学模型,采用反演控制方法,设计了弹性驱动器柔性关节控制器;采用Matlab和Adams软件进行联合仿真,对外力干扰下柔性关节的动力学性能进行了仿真分析。结果表明,控制器能够克服干扰力使柔性关节在0.59 s内恢复平衡状态,验证了所设计弹性驱动器结构和控制规律的有效性。

车组链输送机是一种新型的散状物料连续性输送设备。针对输送机关键结构中承载输送带并依托轨道运行的连续轨道车组在曲线工况处的曲线通过性能展开了研究。建立轨道车组曲线通过时的非线性动力学模型并进行分析。利用多体动力学仿真软件SIMPACK建立轨道车组模型,从不同的工况条件和轨道小车结构出发,分析轨道车组的曲线通过性能的变化。仿真结果表明,车组链输送机轨道车组在各工况下的动力学性能评价指标随着车速、车间距提高而减小,随曲线半径、缓和曲线长度的提高而增大;采用较小轴距轮对和铰接结构车体能够适应曲线轨道;轨道车组的曲线通过性能良好,各项指标都处于安全限度范围值之内。

跨座式单轨交通系统具有诸多优点,但传统中大型跨座式交通系统建设成本较高,推广和应用受限。新型轻量化铰接式跨座式单轨系统建设运营成本低,具有广阔的推广应用空间。为分析列车故障工况动力学性能,分别建立列车在爆胎,垂向减振器、横向减振器失效情况下的列车动力学模型,验证不同工况下的动力学性能,并分析故障工况的列车合理限速。计算结果表明爆胎工况下直线车辆运行速度不超过40 km/h,曲线半径大于200 m时列车运行速度建议小于40 km/h,曲线半径大于200 m时,列车运行速度不大于30 km/h。单一减振器失效,列车可按正常工况下速度运行。

以高速动车组用空气弹簧为研究对象,基于气动热力学理论分别对空气弹簧主气室、附加气室和节流孔特性进行分析,数值计算中所需的参数值由有限元方法辨识,建立空气弹簧气动热力学模型。采用分数阶理论对橡胶气囊的黏弹性阻尼特性进行描述,基于实测数据辨识分数阶模型中的参数,建立分数阶修正模型,以实现对气动力学模型的优化作用。优化后的模型满足空气弹簧试验的验证,与试验各项数据吻合度较好。总结出不同激励振幅、载荷和频率下的空气弹簧刚度、阻尼特性的变化规律。通过与车辆动力学模型联合仿真计算的垂向平稳性变化曲线对比表明优化后的模型较气动模型的垂向平稳性指标降低6%左右,垂向最大加速度值得到了抑制。采用分数阶修正的空气弹簧特性建模,能够体现出更好的动力学性能。

为了研究车间纵向减振器失效对动车组动力学性能的影响,基于SIMPACK建立某高速动车组动力学模型;分析车间纵向减振器在失效工况下对整车动力学性能影响,有助于解决高速动车组车间纵向减振器异响及异常问题。研究结果表明:车间纵向减振器失效对稳定性影响不大,对垂向平稳性影响也较小,横向平稳性和舒适性有明显恶化;中间车横向平稳性和舒适性恶化情况比两端车严重,两端车横向平稳性指标最大增加率为5.4%,舒适性指标最大增加率约25%,中间车横向平稳性指标最大增加率约10%,舒适性指标最大增加率约45%;轮轴横向力、轮轨垂向力、脱轨系数及轮重减载率等安全性指标受其影响较小。

为提高电磁主动悬架可靠性，将液压阻尼器与线性电机并联。首先建立了电磁主动悬架动力学模型；随后设计了双环控制系统，外环为LQG控制下的车辆动力学控制，内环为电流跟踪控制，并采用粒子群算法确定了不同控制目标下的加权系数；然后分别以乘坐舒适性和行驶安全性为控制目标，研究了不同控制目标下阻尼系数对动力学性能和能耗特性的影响规律，结果表明：时城内，阻尼系数对LQG控制下的电磁主动悬架动力学性能无影响，但其能量消耗随着阻尼系数的增大先减小后增大，为此分别确定了cs=1000Ns／m作为乘坐舒适性为控制目标下的阻尼值，cs=2000Ns／m作为行驶安全为控制目标下的阻尼值。频域内，无论是以乘坐舒适性为控制目标，还是以行驶安全为控制目标，阻尼系数都会使得乘坐舒适性有所恶化，而行驶安全性得到改善。

在广大山区，由于受到条件的限制，线路往往依山势而建，条件差，半径小，高差大，对机车本身性能要求较高。针对某型专门适用于山区线路设计的380米轨机车，建立车辆动力学模型，对比原始转向架和加装了横动装置的改进型转向架，对机车动力学性能进行分析。结果表明：在直线运行工况下轮轴横向力与脱轨系数最大值出现在中间转向架第三轮对，与原始方案相比。改进方案机车惰行工况下脱轨系数和轮轴横向力都较大；在R60的小半径曲线工况下，二系橡胶堆无法提供足够的横向剪切变形，而通过加装横动装置能够补偿车体与构架间巨大的横向偏移与扭转变形，大大减小轮勒横向冲击。

介绍了澳大利亚AS7509.2铁路货车动力学性能评价标准及基于该标准设计铁路货车的优化设计万法,建立了该车的动力学模型并进行了动力学性能的仿真分析,通过与试验结果对比,验证了动力学模型的准确性.