高速車輛動(dòng)力學(xué)性能評價(jià)方法研究.pdf

1、近年來,我國高速鐵路得到了飛速發(fā)展,這對車輛系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)性能提出了越來越高的要求。如何提高車輛的運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性、運(yùn)行平穩(wěn)性和曲線通過性能,是研制高速列車的關(guān)鍵,其中橫向運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性作為列車安全運(yùn)行的首要問題之一,一直為人們所關(guān)注。一旦車輛系統(tǒng)出現(xiàn)了蛇行失穩(wěn),運(yùn)行品質(zhì)將急劇惡化,運(yùn)行平穩(wěn)性大大降低,并導(dǎo)致輪軌間強(qiáng)烈的相互作用,對線路造成嚴(yán)重危害,甚至?xí)l(fā)脫軌。因此,對高速車輛橫向穩(wěn)定性的評定具有極為重要的意義。
　　 我國高速鐵路技術(shù)水

2、平已經(jīng)達(dá)到了世界領(lǐng)先水平,然而,要想成為真正的高速鐵路強(qiáng)國,除了需要加強(qiáng)高速列車基礎(chǔ)理論研究和提升技術(shù)創(chuàng)新能力以外,必須建立完善的高速列車設(shè)計(jì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)體系,而動(dòng)力學(xué)性能的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)體系關(guān)系到高速列車運(yùn)行的舒適、安全和可靠,必須盡快加以完善。本文就是針對高速車輛系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)性能的評價(jià)問題開展深入的研究。
　　 本文用SIMPACK軟件建立了高速車輛非線性動(dòng)力學(xué)模型,為了便于進(jìn)行不同速度下的車輛系統(tǒng)橫向穩(wěn)定性分析,通過改變抗蛇行減振器

3、參數(shù)事先設(shè)定了三種工況。采用極限環(huán)評判方法得到對應(yīng)的蛇行失穩(wěn)臨界速度分別為251km／h、301km／h和351km／h,同時(shí)應(yīng)用TSIL84構(gòu)架加速度幅值、UIC515構(gòu)架加速度幅值、構(gòu)架和輪對加速度均方根值以及輪軌導(dǎo)向力均方根值五種方法進(jìn)行三種工況橫向穩(wěn)定性的評判,并得到了相應(yīng)的臨界速度值。結(jié)果表明,采用TSIL84構(gòu)架加速度幅值評判得到的臨界速度高于極限環(huán)方法,而采用輪軌導(dǎo)向力均方根值、構(gòu)架和輪對加速度均方根值和UIC515構(gòu)架加

4、速度幅值評判得到的臨界速度在速度高時(shí)往往要低于極限環(huán)方法,其中采用輪軌導(dǎo)向力均方根值評判得到的臨界速度對于工況二和工況三最低。對于TSIL84標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的構(gòu)架加速度幅值評判方法,通過仿真分析,建議將其濾波頻率3-9Hz改進(jìn)為2-9Hz,以覆蓋低于3Hz的蛇行失穩(wěn)頻率,使評判結(jié)果更加準(zhǔn)確。最后,對高速車輛蛇行失穩(wěn)后的脫軌安全性和運(yùn)行平穩(wěn)性進(jìn)行了分析。
　　 采用運(yùn)行平穩(wěn)性指標(biāo)、舒適度指標(biāo)和振動(dòng)加速度進(jìn)行了高速車輛運(yùn)行平穩(wěn)性的評定,并