Научный архив: статьи

Введение. Целью проведения научных исследований является оценка возможностей структурной теории виброзащитных систем применительно к формированию математической модели рессорного подвешивания транспортного средства. Такая задача является актуальной, так как в теоретическом плане вопросы в данном направлении не до конца проработаны.

Материалы и методы. В рамках структурной теории используется аналогия между расчётными схемами технических объектов в виде механических колебательных систем и системами автоматического управления. Системы автоматического управления в данном случае эквивалентны в динамическом отношении исходным расчётным схемам. Такой подход позволяет использовать при анализе технических объектов методы теории автоматического управления.

Результаты. Проведен анализ научной литературы в области теории развития подвески транспортных средств. Оценивается возможность использования методология структурного математического моделирования при формировании подходов к математическому моделированию подвесок транспортных средств. Предложен подход к подбору параметров подвески транспортного средства. В линейной постановке построена математическая модель системы в виде уравнений движения в операторной форме с учетом упругих и демпфирующих элементов. На основе уравнений движения получены передаточные функции системы по двум координатам.

Обсуждение и заключение. Приведены аналитические соотношения с учетом коэффициента связности координат движения технического объекта. Получены передаточные функции соотношения координат движения элементов транспортных средств с учётом демпфирующих элементов и при действии условного случайного сигнала от неровностей дорожного покрытия. Анализ показывает, что решение задачи формирования математической модели транспортных средств можно осуществить методами структурной теории виброзащитных систем даже в линейной постановке. Полученные результаты позволяют в первом приближении улучшить динамические характеристики подвески автомобиля как системы автоматического управления. Дальнейшие исследования будут направлены на оценку возможностей активных и полуактивных виброзащитных систем.

Увеличение скоростей движения железнодорожного транспорта и повышение нагрузок на оси колесных пар обуславливают необходимость модернизации существующего парка. Научные исследования в области динамики подвижного состава направлены на учёт колебательных процессов, возникающих при движении железнодорожных транспортных средств в традиционном конструктивном исполнении. Присоединение дополнительных элементов рассматривалось на уровне сцепки двух вагонов и присоединении третьей тележки в центре тяжести железнодорожной платформы. Построению математических моделей, позволяющих оценить динамические состояния таких конструктивных решений, в научной литературе не уделено достаточно внимания. Цель данного исследования - создать метод оценки динамических состояний вагона. Рассматривается ситуация, когда в его структуру вводится дополнительная совокупность масс-инерционных и упругих элементов, причем от корректировки их параметров зависит общее динамическое состояние транспортного средства.Материалы и методы. Базовым инструментом проведения исследований является структурное математическое моделирование, в основе которого лежит подход, когда исходная расчетная схема представляет собой механическую колебательную систему в виде твердого тела на упругих опорах с дополнительной введёнными в её структуру типовыми элементами. Динамическим аналогом используемой расчетной схемы является структурная схема системы автоматического управления, применение которой позволяет детализировать связи между типовыми упругими и масс-инерционными элементами.Результаты исследования. Предложен метод оценки динамических состояний железнодорожных транспортных средств, основанный на построении математических моделей, с учетом введения дополнительной структуры масс-инерционных и упругих элементов. Исследовано влияние дополнительных параметров на динамическое состояние транспортного средства. Получены аналитические соотношения, позволяющие при изменении соответствующих параметров технического объекта снизить динамические нагрузки на основные конструктивные