基于SPAMP方法的高速列車運行平穩(wěn)性研究.pdf

1、我國鐵路自第一次大提速以來，已經(jīng)經(jīng)歷了六次大面積提速。但是鐵路系統(tǒng)提速后，列車車輛雖然在虛擬樣機階段性能預測評價良好，但運行時出現(xiàn)了一系列的問題：部分客車和機車的運行性能惡化，垂向及橫向振動加劇，而且有些車輛出現(xiàn)低頻晃動，能量大，不易衰減，晃動時間持續(xù)久。這些問題極大的影響到列車運行的平穩(wěn)性、舒適度，更嚴重者是危及行車的安全，亟待解決。 對于動力學仿真，首先，客觀真實的反應事物的內(nèi)部結構，是仿真成敗的關鍵因素。本文依照動力學建模

2、規(guī)則，利用專業(yè)軟件ADAMS/Rail建立了高速列車動力學單車模型。其次，運行環(huán)境是決定仿真效果優(yōu)劣的一個重要的因素。本文的高速列車運行環(huán)境就是軌道的垂向和橫向不平順，利用常用的三角級數(shù)法反演軌道譜，作為仿真激勵。 本論文運用SPAMP方法來分析高速列車的運行平穩(wěn)性。首先利用軟件ADAMS/Rail建立CRH2單車模型，計算單車的模態(tài)參數(shù)及運行平穩(wěn)性，并且計算得到單車隨著懸掛系統(tǒng)物理參數(shù)變化而變化的模態(tài)參數(shù)及運行平穩(wěn)性，最后得到

3、這三者的關系。研究表明：同一運行速度下，懸掛系統(tǒng)的垂向和橫向物理參數(shù)與垂向和橫向模態(tài)參數(shù)的關系對應一致的。因此，可以用其中某個量判斷車輛懸掛系統(tǒng)的狀況。分析得出懸掛系統(tǒng)的垂向和橫向之間存在弱耦合。隨著車輛運行速度的變化，懸掛系統(tǒng)最優(yōu)垂向阻尼在變化，而橫向最優(yōu)阻尼卻比較穩(wěn)定；而對于同一運行速度下，車輛不同的振型對應不同的阻尼比，得到最佳運行平穩(wěn)性指標。利用得出的模態(tài)參數(shù)與運行平穩(wěn)性的關系可以優(yōu)化車輛懸掛系統(tǒng)，得到車輛最佳的運行平穩(wěn)性。