高速列车轮对系统的双擦边分岔研究

【作者】 缪鹏程； 李登辉； 乐源； 谢建华；

【机构】 长江大学机械工程学院； 河西学院数学与统计学院； 西南交通大学力学与航空航天学院；

【摘要】 高速列车作为一种重要的交通工具,在一个国家的经济和人民生活方式中发挥着重要的作用。铁道车辆系统中存在大量的非光滑因素,如轮轨碰撞、干摩擦阻尼和轮轨接触关系等,这些非光滑因素的存在会导致车辆系统复杂的动力学行为。本文应用Johnson-Vermeulen非线性蠕滑理论,考虑轮轨碰撞非光滑因素建立了两类碰撞(软碰和硬碰)轮对横向动力学模型。应用PDM(Poincaré-section discontinuity mapping)方法,对两类碰撞轮对模型的双擦边分岔进行了对比分析,讨论了两类碰撞轮对模型擦边分岔邻域内的动力学,同时分析了系统关键参数对擦边分岔的影响。结果表明:对于硬碰轮对模型,系统通过双擦边分岔直接由周期运动进入混沌运动;而对于软碰轮对模型,系统由周期运动经双擦边分岔后会出现音叉分岔然后各分支通过周期倍化分岔通向混沌。更多还原