3D Suspension Characterization of a Rapid Transit Vehicle Using a Multi-Body Dynamic Model

Abstract

In this work, suspension characterization of a rapid transit vehicle is performed with a multi-body dynamic model that represents full degrees of freedom of a rapid transit vehicle. The effects of lateral suspension properties on passenger ride comfort and stability are investigated by variation of critical suspension parameters using design of experiment method. The critical suspension properties are obtained for the best values of car body lateral acceleration and car body lateral stroke. The tangent track time response of the car body verified the negligible effect of both lateral viscous dampers at primary suspensions and longitudinal anti-yaw dampers at secondary suspensions on the passenger ride comfort and stability of a rapid transit vehicle.

Investigation of dynamic motions and vibration reduction methods in railway vehicles

“…Şekil 16: Boji süspansiyon komponentleri [13]. Demir (2016) yüksek hızlı bir raylı taşıtın 31 serbestlik dereceli modelini oluşturmuş ve bazı süspansiyon parametrelerini değiştirirken diğerlerini sabit tutup optimum özellikleri bularak model üzerinden sonuçlarını incelemiştir [4]. Xie ve diğ.…”

“…Raylı taşıt dinamiği çalışmalarında öncelikli olarak aracın ve yol koşullarının modellenmesi gerekir. Modelleme yöntemi olarak tam, yarım ve çeyrek taşıt modelleri kullanılıp, kuvvet-moment dengeleri ile gerekli hareket denklemleri çıkarılabilir [4], [5]. Bununla birlikte, bilgisayar yazılımları ile modelleme de son yıllarda gerçeğe yakın modellerin oluşturulması için yaygın bir şekilde kullanılmaktadır.…”

“…Şekil 5: Raylı taşıtlarda titreşim modları[29].Abood ve Khan (2010) ise yine 31 serbestlik dereceli model kullandıkları ve simule ettikleri çalışmalarında ikincil süspansiyon sisteminde bulunan yayların katılık değerlerinin değişiminin düşey araç titreşimlerine etkisini incelemiştir[14] Demir (2016). çalışmasında çoklu gövde dinamiği yöntemini kullanarak bir metro aracındaki süspansiyon elemanlarının sönümleme ve katılık özelliklerini belirlemeyi amaçlamış ve bunu yaparken 31 serbestlik dereceli modelde (Şekil 6) hareket denklemlerini araç gövdesi, boji ve tekerlek setleri için ayrı ayrı çıkarmıştır[4]. Şekil 6: 31 serbestlik dereceli modele ait elemanlar[4].Raylı taşıt dinamiği araştırmalarında çoğu zaman raylar katı ve sabitlenmiş olarak alınmaktadır.…”

“…çalışmasında çoklu gövde dinamiği yöntemini kullanarak bir metro aracındaki süspansiyon elemanlarının sönümleme ve katılık özelliklerini belirlemeyi amaçlamış ve bunu yaparken 31 serbestlik dereceli modelde (Şekil 6) hareket denklemlerini araç gövdesi, boji ve tekerlek setleri için ayrı ayrı çıkarmıştır[4]. Şekil 6: 31 serbestlik dereceli modele ait elemanlar[4].Raylı taşıt dinamiği araştırmalarında çoğu zaman raylar katı ve sabitlenmiş olarak alınmaktadır. 200 Hz frekans değerinin üzerindeki ray ve tekerlek arası…”