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三维井眼全井钻柱系统动力学模型研究 被引量：56
1
作者 祝效华 刘清友 童华 《石油学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期288-291,295,共5页
依据Hamilton原理,利用有限元法建立了综合考虑钻柱纵向横向扭转耦合振动、钻柱与井壁的碰撞及摩擦、钻井液对钻柱的黏滞阻尼、钻柱内钻井液对运动钻柱的弯曲效应、环空钻井液对运动钻柱的压差效应、地层压差效应、屈曲对摩阻的增益、... 依据Hamilton原理,利用有限元法建立了综合考虑钻柱纵向横向扭转耦合振动、钻柱与井壁的碰撞及摩擦、钻井液对钻柱的黏滞阻尼、钻柱内钻井液对运动钻柱的弯曲效应、环空钻井液对运动钻柱的压差效应、地层压差效应、屈曲对摩阻的增益、钻头与岩石相互作用等因素的三维井眼全井钻柱系统动力学模型。研究了具有不确定性和动态边界的大型非线性系统的求解方法,开发了钻柱系统动力学特性仿真软件。该软件可以计算任意钻井参数、钻具组合、钻井液参数及地层参数下任意钻柱单元的动力学特性参数(包括位移、速度、加速度、载荷等)。 展开更多
关键词 三维井眼 全井钻柱系统 动力学模型 耦合振动 钻井液 动力学仿真软件 有限元法
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浮置板式轨道结构隔振效果分析 被引量：34
2
作者 姚京川 杨宜谦 王澜 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2005年第6期108-110,113,共4页
介绍了浮置板式轨道结构的发展现状,采用Ansys有限元计算软件,并应用车辆-浮置板式轨道结构耦合动力学原理对其隔振效果进行了重点讨论。
关键词 浮置板式轨道结构 耦合振动 城市轨道交通
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大型风电齿轮箱系统耦合动态特性研究 被引量：38
3
作者 魏静 孙清超 +3 位作者 孙伟 赵飞 李永红 郭爱贵 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2012年第8期16-23,共8页
综合考虑轮齿啮合时变刚度、齿轮传递误差、齿轮啮合冲击以及风载变化等因素影响,建立具有多级齿轮传动的大型风电齿轮箱齿轮-传动轴-轴承-箱体系统耦合非线性动力学模型。对风电齿轮箱系统有限元模型进行耦合模态分析,运用模态叠加法... 综合考虑轮齿啮合时变刚度、齿轮传递误差、齿轮啮合冲击以及风载变化等因素影响,建立具有多级齿轮传动的大型风电齿轮箱齿轮-传动轴-轴承-箱体系统耦合非线性动力学模型。对风电齿轮箱系统有限元模型进行耦合模态分析,运用模态叠加法对齿轮箱系统在内部激励与外部激励综合作用下的振动响应进行求解。将仿真结果与实验数据对比,进而得到齿轮箱各点振动位移、速度、加速度及结构噪声等系统动态评价指标,为大型风电齿轮箱动态特性的准确评价及齿轮系统动态性能优化设计提供理论依据。 展开更多
关键词 变载荷 风电齿轮箱 耦合非线性 动态特性 振动响应
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风-车-桥系统空间耦合振动研究 被引量：30
4
作者 李永乐 强士中 廖海黎 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第7期61-64,70,共5页
风-车-桥耦合振动系统中将自然风作为空间相关的平稳随机过程,车辆采用质点-弹簧-阻尼器模型,桥梁采用有限元模型。在分析风桥间的流固耦合作用、车桥间的接触耦合作用及风对车辆的空间脉动作用的基础上,将风、车、桥三者作为一个交互... 风-车-桥耦合振动系统中将自然风作为空间相关的平稳随机过程,车辆采用质点-弹簧-阻尼器模型,桥梁采用有限元模型。在分析风桥间的流固耦合作用、车桥间的接触耦合作用及风对车辆的空间脉动作用的基础上,将风、车、桥三者作为一个交互作用、协调工作的耦合动力系统,提出了一种较为完善的风-车-桥系统空间耦合振动分析模型。基于轮轨接触点处的几何协调条件和力学平衡关系,建立了系统运动方程的分离迭代求解算法。最后以京沪高速铁路南京大桥为工程背景,采用自行研发的桥梁结构分析软件BANSYS对比分析了风-车-桥系统振动特点。 展开更多
关键词 风-车-桥系统 耦合振动 侧向风 高速列车 斜拉桥
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斜齿圆柱齿轮传动系统的耦合振动分析 被引量：19
5
作者 王立华 李润方 +1 位作者 林腾蛟 杨成云 《机械设计与研究》 CSCD 2002年第5期30-31,40,共3页
建立了斜齿轮传动系统 (斜齿轮、轴与轴承 )的弯曲—扭转—轴向—扭摆耦合振动的动力学模型 ,推导了其振动微分方程 ,计算了风力发电机组增速箱FH6 6 0的传动系统的振动响应 ,并进行了三维有限元模态分析。对斜齿轮传动系统进行了很好... 建立了斜齿轮传动系统 (斜齿轮、轴与轴承 )的弯曲—扭转—轴向—扭摆耦合振动的动力学模型 ,推导了其振动微分方程 ,计算了风力发电机组增速箱FH6 6 0的传动系统的振动响应 ,并进行了三维有限元模态分析。对斜齿轮传动系统进行了很好的数值模拟 ,为斜齿轮传动系统的动态设计提供了有效的方法。 展开更多
关键词 斜齿圆柱齿轮传动系统 耦合振动 振动响应 有限元
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车桥耦合振动分析的数值方法 被引量：13
6
作者 单德山 李乔 《重庆交通学院学报》 1999年第3期14-20,共7页
车桥耦合振动问题是铁路和公路桥梁中十分重要的研究课题， 而目前所采用的数值算法所需的时间比较长， 为了减少计算机时， 本文在对高速铁路曲线梁车桥耦合振动研究中， 建立了一种基于激励非线性振动的数值计算方法， 并完成了计... 车桥耦合振动问题是铁路和公路桥梁中十分重要的研究课题， 而目前所采用的数值算法所需的时间比较长， 为了减少计算机时， 本文在对高速铁路曲线梁车桥耦合振动研究中， 建立了一种基于激励非线性振动的数值计算方法， 并完成了计算程序 Ｂ Ｓ Ｎ Ｄ Ｓ 的编制， 取得了较好的计算结果． 并将其与其他模型进行比较， 在保证精度的前提下， 展开更多
关键词 结构工程 耦合振动 数值方法 桥梁
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车-桥系统耦合振动响应的简便计算 被引量：23
7
作者 李军强 刘宏昭 +1 位作者 何钦象 方同 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第2期66-69,共4页
依据振动理论推导出了二自由度模型车辆与桥梁系统竖向耦合振动微分方程 ,采用模态分析的离散化方法 ,将复杂的偏微分方程问题转化为变系数常微分方程问题 ,并将微分方程数值积分的Runge Kutta方法引入到该时变系统的振动响应计算中 ,... 依据振动理论推导出了二自由度模型车辆与桥梁系统竖向耦合振动微分方程 ,采用模态分析的离散化方法 ,将复杂的偏微分方程问题转化为变系数常微分方程问题 ,并将微分方程数值积分的Runge Kutta方法引入到该时变系统的振动响应计算中 ,使复杂的耦合响应问题得到简便的解决。通过算例验证了该方法的有效性和简便性。该方法只需要直接数值积分 ,具有公式简单 ,编程方便 ,计算速度快等优点 ,特别适合于工程实际问题的计算 ,并且不仅适用于匀速运动车辆 ,也适用于变速运动车辆。 展开更多
关键词 桥梁结构力学 车辆-桥梁耦合振动 RUNGE-KUTTA法 偏微分方程 耦合响应
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车辆-桥梁耦合作用分析 被引量：17
8
作者 张庆 史家钧 胡振东 《力学季刊》 CSCD 北大核心 2003年第4期577-584,共8页
文章通过拉氏方程,在时变动力学的基础上,建立车-桥耦合振动的系统方程。重点探讨了车的质量、车速、刚度、阻尼比、桥跨、桥的阻尼比,桥面粗糙程度等参数在车-桥耦合振动中的作用。其中车速、车的刚度、桥的形式、桥的阻尼起着重要作... 文章通过拉氏方程,在时变动力学的基础上,建立车-桥耦合振动的系统方程。重点探讨了车的质量、车速、刚度、阻尼比、桥跨、桥的阻尼比,桥面粗糙程度等参数在车-桥耦合振动中的作用。其中车速、车的刚度、桥的形式、桥的阻尼起着重要作用。文中还比较了把车辆分别模拟为移动力、移动刚体、移动的弹性体时车-桥互相作用力的差别,得出有必要将车辆模拟为移动的弹性体,以减小分析高速车辆所引起的互相作用力的误差。并考虑了车-桥耦合振动中行驶车辆的转动效应,虽然它的影响是很小的;还尝试性的讨论了桥上行车舒适度的问题,车的阻尼起着很重要的作用。 展开更多
关键词 耦合振动 时变动力学 参数分析
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齿轮传动多转子耦合系统振动特性研究 被引量：27
9
作者 蒋庆磊 吴大转 +1 位作者 谭善光 王乐勤 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第3期254-259,共6页
为了分析齿轮传动复杂轴系的振动特性,基于全自由度齿轮副有限元模型,计入油膜支承对转子振动的影响,并考虑齿轮啮合线瞬时位置的变化对齿间动态啮合力的影响,建立了齿轮传动多转子耦合系统动力学分析的通用模型,给出了建立多转子耦合... 为了分析齿轮传动复杂轴系的振动特性,基于全自由度齿轮副有限元模型,计入油膜支承对转子振动的影响,并考虑齿轮啮合线瞬时位置的变化对齿间动态啮合力的影响,建立了齿轮传动多转子耦合系统动力学分析的通用模型,给出了建立多转子耦合振动模型的方法以及振动特性分析方法。利用典型的两级齿轮传动转子系统对耦合系统分析模型进行了分析,通过已有实验结果验证了模型与方法的有效性。最后利用耦合分析模型对大功率多级离心泵机组轴系进行了振动及响应分析,得到了齿轮副耦合作用对机组振动特性的影响,该结果对改善轴系设计和提高机组运行稳定性具有实际意义。 展开更多
关键词 齿轮 转子动力学 耦合振动 数值仿真
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斜拉索面内振动和面外摆振的耦合分析 被引量：22
10
作者 赵跃宇 王连华 +1 位作者 陈得良 蒋丽忠 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第4期65-69,共5页
研究了在谐波激励作用下斜拉索的非线性动力学行为。利用约化方法和Galerkin方法得到了控制方程 ,利用多尺度法对控制方程进行了求解。通过分析平均方程得到了系统的幅频响应曲线 。
关键词 约化 摆振 非线性 斜拉索 耦合振动
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大功率船用齿轮箱耦合非线性动态特性分析及噪声预估 被引量：30
11
作者 陆波 朱才朝 +1 位作者 宋朝省 王海霞 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2009年第4期76-80,共5页
对某大型船用齿轮箱的动态特性进行分析,将系统分为传动子系统和结构子系统,通过支撑轴承把两个子系统耦合起来,建立齿轮-轴-轴承-箱体耦合系统三维有限元模型。在研究斜齿轮接触线变化规律基础上,提出了一种计算斜齿轮时变刚度的方法... 对某大型船用齿轮箱的动态特性进行分析,将系统分为传动子系统和结构子系统,通过支撑轴承把两个子系统耦合起来,建立齿轮-轴-轴承-箱体耦合系统三维有限元模型。在研究斜齿轮接触线变化规律基础上,提出了一种计算斜齿轮时变刚度的方法。在考虑传动子系统内部激励和外部激励的影响下,对系统动态特性进行了数值仿真,得出了结构子系统各点的振动位移、速度等动态评价指标,以及系统的结构预估噪声,为船用齿轮箱系统动态性能优化提供了理论依据。 展开更多
关键词 船用齿轮箱 耦合振动 固有特性 动态响应 噪声预估
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FPS隔震结构的水平和竖向振动响应分析 被引量：24
12
作者 李大望 李桂青 周锡元 《建筑结构》 CSCD 北大核心 2000年第7期61-64,共4页
建立了FPS(FrictionPendulumSystem)隔震多层剪切型结构水平和竖向耦合振动微分方程 ,通过时程响应计算阐述了水平地震作用下FPS的隔震效果和结构的水平和竖向振动响应规律。
关键词 耦合振动 地震响应 FPS隔震结构
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高速列车弹性车体与转向架耦合振动分析 被引量：28
13
作者 宫岛 周劲松 +1 位作者 孙文静 谢维达 《交通运输工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第4期41-47,共7页
建立了某高速列车车体有限元模型,采用Guyan缩减进行模态求解,结合SIMPACK多体动力学软件建立包含弹性车体的系统动力学模型。运用模型分析了车体弹性模态对运行平稳性的影响,研究了弹性车体与转向架构架垂向耦合振动。分析结果表明:当... 建立了某高速列车车体有限元模型,采用Guyan缩减进行模态求解,结合SIMPACK多体动力学软件建立包含弹性车体的系统动力学模型。运用模型分析了车体弹性模态对运行平稳性的影响,研究了弹性车体与转向架构架垂向耦合振动。分析结果表明:当车体垂向一阶弯曲频率与车体点头振动空响应点频率接近时,会发生车体的垂向弹性共振;当车体菱形变形弯曲频率高于9 Hz,垂向一阶弯曲频率高于10 Hz时,车体弹性对运行平稳性影响不大;该高速列车转向架一系悬挂垂向刚度与车体垂向一阶弯曲频率匹配合适,即使构架浮沉及点头频率与车体垂向一阶弯曲频率接近,也不会发生弹性车体与构架的共振现象。 展开更多
关键词 高速列车 弹性车体 耦合振动 模态参数 运行平稳性 SIMPACK软件
原文传递
航空发动机管路系统振动机制及故障诊断研究综述 被引量：28
14
作者 林君哲 周恩涛 +1 位作者 杜林森 闻邦椿 《机床与液压》 北大核心 2013年第1期163-164,141,共3页
以航空发动机附件装置中的管路系统为研究对象,在总结国内外研究成果的基础上,对比分析了管路系统耦合振动机制及故障诊断等内容,指出了管路系统的非线性振动特征分析、振动故障机制与故障模式研究和管路系统的振动故障诊断是航空发动... 以航空发动机附件装置中的管路系统为研究对象,在总结国内外研究成果的基础上,对比分析了管路系统耦合振动机制及故障诊断等内容,指出了管路系统的非线性振动特征分析、振动故障机制与故障模式研究和管路系统的振动故障诊断是航空发动机管路系统振动消减和排故的研究方向。 展开更多
关键词 航空发动机 液压管路系统 耦合振动 故障诊断
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基于车辆-道路结构耦合振动的不平整路面动力响应分析 被引量：28
15
作者 卢正 姚海林 胡智 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第S1期232-238,共7页
为了更准确地研究行车荷载作用下道路结构的动力响应,从车辆的组成特点和路面不平整特性出发,将车辆、路面、路基结构作为一个整体系统来建模,提出了车辆-不平整路面-路基结构耦合动力学分析模型,同时考虑轮胎与路面接触处的路面不平整... 为了更准确地研究行车荷载作用下道路结构的动力响应,从车辆的组成特点和路面不平整特性出发,将车辆、路面、路基结构作为一个整体系统来建模,提出了车辆-不平整路面-路基结构耦合动力学分析模型,同时考虑轮胎与路面接触处的路面不平整位移、路面本身位移和轮胎与路面相对位移的影响,采用Fourier变换方法推导出了由于路面不平整引起的车辆附加动荷载和路面动力响应的解析表达式,并利用快速傅立叶变换(FFT)方法得到了数值计算结果。分析了行车速度、路面不平整波长、不平整幅值以及路面厚度和模量对路面动力响应的影响。结果发现:车辆-道路耦合振动引起的路面动力响应会出现两个峰值,两个峰值是由于车辆振动频率达到车体系统的两个固有频率共振而产生。因此,工程中应合理控制路面平整度和行车速度,避免共振的发生。 展开更多
关键词 车辆 道路结构 不平整路面 耦合振动 FOURIER变换 共振
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渤海地区套管磨损问题的研究 被引量：24
16
作者 姜伟 《中国海上油气（工程）》 2002年第1期31-34,共4页
对渤海地区近年来在探井中发生的套管磨穿现象进行了探讨。该问题直接涉及井下安全和钻井效率,必须予以高度重视。从理论与实践结合上阐述:由钻具运动产生的横向振动,和悬臂式钻井装置产生的横向振动,以及两者之间的耦联振动;在钻井参... 对渤海地区近年来在探井中发生的套管磨穿现象进行了探讨。该问题直接涉及井下安全和钻井效率,必须予以高度重视。从理论与实践结合上阐述:由钻具运动产生的横向振动,和悬臂式钻井装置产生的横向振动,以及两者之间的耦联振动;在钻井参数的选配上如何有效地采取措施减少和避免谐振引起的过度磨损,如何正确的认识共振引起的危害。对今后进一步提高钻井效率、避免井下事故、降低成本进行了探讨。 展开更多
关键词 渤海地区 套管磨损 横向共振 钻井参数 耦联振动 悬臂式钻机 石油钻井
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双层壳体水下振动和声辐射的仿真分析 被引量：22
17
作者 姚熊亮 杨娜娜 陶景桥 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 2004年第2期136-140,共5页
潜艇的隐身性是现代军用潜艇一项至关重要的性能指标,但由于问题的复杂性,对潜艇结构的声学计算一直没能得到很好的解决.采用有限元结合边界元的计算技术,对敷有隔声去耦材料潜艇舱段模型的声学性能进行了计算.在现有的计算软件中,ANSY... 潜艇的隐身性是现代军用潜艇一项至关重要的性能指标,但由于问题的复杂性,对潜艇结构的声学计算一直没能得到很好的解决.采用有限元结合边界元的计算技术,对敷有隔声去耦材料潜艇舱段模型的声学性能进行了计算.在现有的计算软件中,ANSYS软件处理多物理场的功能比较强,并且有专门的声学计算功能,但它计算量大,后处理功能弱;SYSNOISE软件是专门的声学计算软件,但没有建模功能.考虑到它们各自的特点,采用ANSYS软件计算结构的流固耦合振动,在此基础上采用SYSNOISE软件计算辐射声场.最后对计算结果进行了总结分析,发现模型辐射声场中的声压呈有规律的花瓣形分布,内外壳的振动响应随着频率的增加而出现较大区别.本文的算法和结论对本领域的理论研究和实艇敷设去耦瓦都具有一定的参考价值. 展开更多
关键词 有限元 边界元 耦合振动 水下声辐射
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钻井液对钻柱横向振动固有频率的影响 被引量：23
18
作者 李茂生 闫相祯 高德利 《石油大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2004年第6期68-71,共4页
为了研究钻柱系统的振动模态以及动力学特性,利用动力学理论研究了钻柱内、外钻井液对钻柱横向振动固有频率的影响。引入附加质量系数,通过线性化假设,并进行Laplace变换,导出了钻井液排量、井眼直径与钻柱外径的比值与附加质量系数的... 为了研究钻柱系统的振动模态以及动力学特性,利用动力学理论研究了钻柱内、外钻井液对钻柱横向振动固有频率的影响。引入附加质量系数,通过线性化假设,并进行Laplace变换,导出了钻井液排量、井眼直径与钻柱外径的比值与附加质量系数的关系。研究结果表明,钻井液的存在导致钻柱的固有频率与不考虑钻井液相比有较大的下降;钻柱内、外钻井液对钻柱横向振动固有频率的作用机理不同,其中环空内钻井液对钻柱横向振动固有频率的影响要远远大于人们的估计。 展开更多
关键词 钻柱 钻井液 井眼 横向振动 排量 LAPLACE变换 液相 固有频率 系数 动力学理论
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悬浮隧道动力响应分析方法及模拟的研究进展 被引量：26
19
作者 项贻强 陈政阳 杨赢 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期69-76,共8页
为了明确悬浮隧道在水下环境及交通荷载作用下的受力行为,以及承受冲击、地震等极端荷载时亟待研究解决的动力问题,首先综述了波流环境中悬浮隧道管体、锚索构件动力响应、振动稳定性分析与锚索疲劳损伤评估等方面的研究进展,对比了几... 为了明确悬浮隧道在水下环境及交通荷载作用下的受力行为,以及承受冲击、地震等极端荷载时亟待研究解决的动力问题,首先综述了波流环境中悬浮隧道管体、锚索构件动力响应、振动稳定性分析与锚索疲劳损伤评估等方面的研究进展,对比了几种锚索振动理论分析模型的差异;同时针对悬浮隧道在运营中可能面临的地震、极端波浪等偶然作用威胁,总结归纳了该方面结构振动研究的最新进展。分析结果表明:现有的动力分析理论模型基本采用将隧道管体、锚索分开讨论或者对两者耦合振动系统简化处理的方法,而对考虑车辆移动荷载作为外部激励时相互耦合的动力研究几乎未见,因此有必要在流体-悬浮隧道-车辆系统耦合振动方面展开研究;由于地震、冲击荷载等偶然作用导致结构振动的计算模型不够精确及缺乏试验数据,有必要建立多种特殊荷载和灾害作用下的多尺度动力响应理论模型并开展试验研究。 展开更多
关键词 隧道工程 悬浮隧道 综述 动力响应 耦合振动 模型试验
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高速动车组弹性车体和设备耦合振动特性 被引量：26
20
作者 石怀龙 邬平波 罗仁 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第4期693-699,共7页
为研究车体和车下设备之间的耦合振动关系，建立了高速动车组的车辆刚柔耦合系统动力学模型；考虑车体弹性模态振动，采用扫频激励法，仿真分析设备质量、刚度、阻尼和安装位置对系统振动的影响；研究了不同参数相互作用下的振动特性．... 为研究车体和车下设备之间的耦合振动关系，建立了高速动车组的车辆刚柔耦合系统动力学模型；考虑车体弹性模态振动，采用扫频激励法，仿真分析设备质量、刚度、阻尼和安装位置对系统振动的影响；研究了不同参数相互作用下的振动特性．研究结果表明：与设备采用固接方式相比，弹性联接可显著降低车体弹性振动，设备质量越大且越靠近车体中部安装，对抑制弹性振动效用越显著；设备质量小于1．0 t或者距离车体中心6 m以上时，降低弹性振动的效果较小，阻尼比为5％～30％时，效果较好．利用机车车辆滚动振动试验台进行设备悬挂振动特性测试，表明设备采用弹性联接可显著改善高速动车组的乘坐平稳性，运行速度等级越高，效果越显著，最大可改善约15％． 展开更多
关键词 动车组 弹性车体 车下设备 耦合振动
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