Физическая модель метода расчета
Для расчета системы используем метод реактивных усилий. Колебания кузова в пространстве определяем по движению центра масс кузова
: тремя линейными
и тремя угловыми
его перемещениями по направлению координатных осей кузова
(рисунок 4.1).
Движение всех других частей кузова находим по колебаниям
центра масс кузова и координатам этих частей,
.
Узел
, движение которого будем изучать, условимся называть центрально-координатным узлом.
Центрально-координатный узел полагаем имеет внутренние линейные и угловые связи по направлению координатных осей
. Считаем, что все усилия, действующие на рассматриваемое тело, через внутренние элементы-вставки передаются в связи центрально-координатного узла и здесь взаимно уравновешиваются на основании принципа Лангранжа-Деламбера.
Усилия, которые подходят к узлу, являются активными. Они вызывают в связях реакции:
- сил инерции,
- сил упругости,
- сил вязкого трения,
- возмущающие силы и другие, равные по величине активным силам и противоположно по направленные, где
- номер реакции и номер перемещения.
По видам перемещений кузова колебаниям присвоены названия:
- колебание подергивания (линейное по оси
);
- колебание подпрыгивания (линейное по оси
);
- колебание бокового относа (линейное по оси
);
- колебание бокового поворота (угловое
вокруг оси
);
- колебание виляния (угловое
вокруг оси
);
- колебание галопирования (угловые
вокруг оси
).
Уравнения колебаний вагона
Уравнения колебаний вагона в общем случае запишутся из уравнений равновесия реакций в центрально-координатных связях кузова:
(3.3)
Для сил инерции и сил упругости с линейными характеристиками значения реакций
будем записывать через коэффициенты от единичных воздействий:
(3.4)
где
- коэффициенты реакций сил инерции и упругости от единичных возмущений:
.
Уравнения колебаний (3.3) в этом случае можно представить в развернутой записи как систему уравнений вида:
(3.5)






