A nonlinear model of mix coil spring-rubber for vertical suspension of railway vehicle

• Autorzy: Dumitriu M.

Identyfikatory

DOI

10.1515/meceng-2016-0002

Warianty tytułu

PL

Nieliniowy model połączenia sprężyny śrubowej i elementu gumowego w zawieszeniu pionowym pojazdu szynowego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper focuses on a nonlinear model to represent the mechanical behaviour of a mix coil spring–rubber used in the secondary suspension of passenger rail vehicles. The principle of the model relies on overlapping of the forces corresponding to three components – the elastic component, the viscous component and the dry friction component. The model has two sources on non-linearity, in the elastic force and the friction force, respectively. The main attributes of the model are made visible by its response to an imposed displacement-type harmonic excitation. The results thus obtained from the applications of numerical simulation show a series of basic properties of the model, namely the dependence on amplitude and the excitation frequency of the model response, as well as of its stiffness and damping.

PL

W artykule przedstawiono nieliniowy model reprezentujący właściwości mechaniczne połączenia sprężyny śrubowej i elementu gumowego wykorzystywanego w zawieszeniu wtórnym pasażerskiego pojazdu szynowego. Zasada modelu polega na założeniu nakładania się trzech składowych sił pochodzących od sprężystości, lepkości i tarcia suchego. W modelu są dwa źródła nieliniowości, związane odpowiednio z siłami sprężystości i tarcia. Główne atrybuty modelu uwidoczniono na podstawie jego odpowiedzi na pobudzenie harmoniczne typu przemieszczenia. Wyniki otrzymane przez zastosowanie symulacji numerycznej pokazują szereg podstawowych właściwości modelu, w tym zależność odpowiedzi modelu od amplitudy i częstotliwości pobudzenia, a także od jego sztywności i tłumienia.

Słowa kluczowe

EN

coil spring–rubber; suspension; railway vehicle; stiffness; damping

PL

połączenie sprężyny śrubowej i elementu gumowego; zawieszenie; pojazd szynowy; sztywność; tłumienie

• Wydawca: Komitet Budowy Maszyn PAN
• Czasopismo: Archive of Mechanical Engineering
• Rocznik: 2016
• Tom: Vol. LXIII, nr 1
• Strony: 25--44
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys.

Twórcy

autor

Dumitriu M.

• Department of Railway Vehicles, University Politehnica of Bucharest, Bucharest, Romania

Bibliografia

• [1] Evans J., Berg M.: Challenges in simulation of rail vehicle dynamics, Vehicle System Dynamics, 2009, Vol. 47, pp. 1023-1048.
• [2] Schupp G.: Simulation of railway vehicles: Necessities and applications, Mechanics Based Design of Structures and Machines, 2003, Vol. 31, Iss. 3, pp. 297-314.
• [3] UIC 518 Leaflet – 4th edition – Sept. 2009: Testing and approval of railway vehicles from the point of view of their dynamic behaviour – Safety – Track fatigue – Running behaviour.
• [4] EN 14363 – 2013: Railway applications – Testing and Simulation for the acceptance of running characteristics of railway vehicles – Running behaviour and stationary tests.
• [5] Polach O., Berg M., Iwnicki S.: Simulation. In Handbook of Railway Vehicle Dynamics, Chapter 12, CRC Taylor & Francis Group, London, 2006.
• [6] Bruni S., Vinolas J., Berg M., Polach O., Stichel S.: Modelling of suspension components in a rail vehicle dynamics context, Vehicle System Dynamics, 2011, Vol. 49, No. 7, pp. 1021-1072.
• [7] Mazzola L., Alfi S., Bruni S.: The influence of modelling of the suspension components on the virtual homologation of a railway vehicle, Proceedings of the First International Conference on Railway Technology: Research, Development and Maintenance, Las Palmas de Gran Canaria, Spain, 2012, Civil-Comp Press, Stirlingshire, UK, Paper 75.
• [8] Eickhoff B.M., Evans J.R., Minnis A.J.: A review of modelling methods for railway vehicle suspension components, Vehicle System Dynamics, 1995, Vol. 24, No. 6-7, pp. 469-496.
• [9] Berg M.: A model for rubber springs in the dynamic analysis of rail vehicles, Proceedings of the Institution of Mechanical Engineering, Part F: Journal of Rail and Rapid Transit, 1997, Vol. 211, pp. 95-108.
• [10] Berg M.: A non-linear rubber spring model for vehicle dynamics analysis, Vehicle System Dynamics, 1998, Vol. 28, pp. 723-728.
• [11] Berg M.: A Non-Linear Rubber Spring Model for Rail Vehicle Dynamics Analysis, Vehicle System Dynamics, 1998, Vol. 30, pp. 197-212.
• [12] Dumitriu M.: Influence of damping suspension on the vibration eigenmodes of railway vehicles, Mechanical Journal Fiability and Durability, 2013, Iss. 1, pp. 109-115.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.