[发明专利]一种铁道客车车体滚摆频率和摆心位置计算方法

权利要求书

1.一种铁道客车车体滚摆频率和摆心位置计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、获取目标车辆的结构参数、质量参数以及悬挂参数；

S2、根据车辆的悬挂参数计算得到车体悬挂系统的横向当量刚度；

S3、根据车辆的结构参数以及悬挂参数计算得到车体悬挂系统的垂向当量刚度；

所述步骤S3中车体悬挂系统的垂向当量刚度k_z的表达式如下：

其中，k_pz表示一系悬挂的垂向刚度，表示一系悬挂的横向跨距之半的平方，k_sz表示二系悬挂的垂向刚度，表示二系悬挂的横向跨距之半的平方，k_ARB表示抗侧滚扭杆的等效扭转刚度；

S4、根据车体悬挂系统的质量参数、横向当量刚度以及垂向当量刚度，获取车体横向自由振动的微分方程；

S5、根据所述车体横向自由振动的微分方程，分别计算得到车体的下心滚摆和上心滚摆的圆频率及其摆心距离车体质心的距离，从而完成装配抗侧滚扭杆的铁道客车车体滚摆频率和摆心位置的计算。

2.根据权利要求1所述的铁道客车车体滚摆频率和摆心位置计算方法，其特征在于，所述步骤S2中车体悬挂系统的横向当量刚度k_y的表达式如下：

其中，k_py表示一系悬挂的横向刚度，k_sy表示二系悬挂的横向刚度。

3.根据权利要求1所述的铁道客车车体滚摆频率和摆心位置计算方法，其特征在于，所述步骤S4中车体横向自由振动的微分方程的表达式如下：

其中，a₁、a₂、a₃和a₄均表示中间变量，y_c表示车体的横移运动位移，表示车体横移加速度，θ_c表示车体的侧滚运动角度，表示侧滚运动加速度，ψ_c表示车体的摇头运动角度，表示车体摇头运动加速度，k_y表示车体悬挂系统的横向当量刚度，k_z表示车体悬挂系统的垂向当量刚度，表示车辆定距之半的平方，表示二系悬挂的横向跨距之半的平方，A和B均表示振幅，β表示相位，p表示圆频率，t表示时间，h_c表示车体质心距离二系悬挂等效作用点的高度，m_c表示车体质量，J_cx表示车体的侧滚转动惯量，J_cz表示车体的摇头转动惯量，g表示重力加速度。

4.根据权利要求1所述的铁道客车车体滚摆频率和摆心位置计算方法，其特征在于，所述步骤S5中车体的下心滚摆和上心滚摆的圆频率的表达式如下：

其中，a₁、a₂、a₃和a₄均表示中间变量，p₁和p₂分别表示下心滚摆和上心滚摆的圆频率。

5.根据权利要求1所述的铁道客车车体滚摆频率和摆心位置计算方法，其特征在于，所述步骤S5中车体的下心滚摆和上心滚摆的距离车体质心的距离的表达式如下：

其中，a₁、a₂、a₃和a₄均表示中间变量，h₁和h₂分别表示下心滚摆和上心滚摆的摆心距离车体质心的距离。