[发明专利]车体与动力包振动匹配状态定量评估方法、系统及设备

说明书

本发明属于轨道交通车辆领域，提供了一种车体与动力包振动匹配状态定量评估方法、系统及设备。其中，该评估方法包括获取车体和动力包的动力参数，基于车体和动力包的刚体动力学模型，分别计算车体和动力包的模态频率及其对应振型；根据车体和动力包振型的预先设定相关程度，确定车体与动力包振型方向的匹配系数；计算车体与动力包不同振型方向的模态频率差，再将所述模态频率差与对应匹配系数相乘后累加，得到车体和动力包的模态匹配因子；基于模态匹配因子与振动匹配状态呈正相关关系，定量评估出车体与动力包振动匹配状态，以衡量车体在任一振型方向的振动效果。

技术领域

本发明属于轨道交通车辆领域，尤其涉及一种车体与动力包振动匹配状态定量评估方法、系统及设备。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

动力包是内燃动车组的重要核心部件及动力部件，内燃动车组车体及动力包的两者耦合振动影响车辆的舒适性和运行平稳性。由于内燃动车组受到动力包以及车体的组合激励，使得车辆的激励调节以及运行环境越来越复杂。为了提升隔振效果，车体与动力包两者之间通常采用双层隔振方法，这种设计方法能够从设计角度得到隔振系统的最优参数，但是采用双层隔振方法不易对车体与动力包的振动状态进行判断，而且无法对装车后发生的异常振动进行定量判定分析及解决。

综上所述，发明人发现，车体与动力包模态定量设计是轨道交通车辆工程设计领域的技术瓶颈，现有的车体与动力包隔振设计过程存在车体与动力包之间的振动匹配状态难以定量判断，进而无法准确衡量装车后的车辆系统异常振动性质的问题。

发明内容

为了解决上述背景技术中存在的技术问题，本发明提供一种车体与动力包振动匹配状态定量评估方法、系统及设备，其能够量化车体与动力包之间的振动匹配状态，准确衡量装车后的车辆系统振动效果，以避免出现异常振动情况。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的第一方面提供一种车体与动力包振动匹配状态定量评估方法，其包括：

获取车体和动力包的动力参数，基于车体和动力包的刚体动力学模型，分别计算车体和动力包的模态频率及其对应振型；

根据车体和动力包振型的预先设定相关程度，确定车体与动力包振型方向的匹配系数；

计算车体与动力包不同振型方向的模态频率差，再将所述模态频率差与对应匹配系数相乘后累加，得到车体和动力包的模态匹配因子；

基于模态匹配因子与振动匹配状态呈正相关关系，定量评估出车体与动力包振动匹配状态，以衡量车体在任一振型方向的振动效果。

本发明的第二个方面提供一种车体与动力包振动匹配状态定量评估系统，其包括：

频率及振型计算模块，其用于获取车体和动力包的动力参数，基于车体和动力包的刚体动力学模型，分别计算车体和动力包的模态频率及其对应振型；

振型匹配系数计算模块，其用于根据车体和动力包振型的预先设定相关程度，确定车体与动力包振型方向的匹配系数；

模态匹配因子计算模块，其用于计算车体与动力包不同振型方向的模态频率差，再将所述模态频率差与对应匹配系数相乘后累加，得到车体和动力包的模态匹配因子；

匹配状态定量评估模块，其用于基于模态匹配因子与振动匹配状态呈正相关关系，定量评估出车体与动力包振动匹配状态，以衡量车体在任一振型方向的振动效果。

本发明的第三个方面提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述所述的车体与动力包振动匹配状态定量评估方法中的步骤。