高速車輛動力學性能評價方法研究.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)動力學性能提出了越來越高的要求。如何提高車輛的運動穩(wěn)定性、運行平穩(wěn)性和曲線通過性能,是研制高速列車的關鍵,其中橫向運動穩(wěn)定性作為列車安全運行的首要問題之一,一直為人們所關注。一旦車輛系統(tǒng)出現(xiàn)了蛇行失穩(wěn),運行品質(zhì)將急劇惡化,運行平穩(wěn)性大大降低,并導致輪軌間強烈的相互作用,對線路造成嚴重危害,甚至會引發(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。
　　 我國高速鐵路技術水

2、平已經(jīng)達到了世界領先水平,然而,要想成為真正的高速鐵路強國,除了需要加強高速列車基礎理論研究和提升技術創(chuàng)新能力以外,必須建立完善的高速列車設計規(guī)范和標準體系,而動力學性能的評價標準體系關系到高速列車運行的舒適、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)動力學性能的評價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力學模型,為了便于進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)事先設定了三種工況。采用極限環(huán)評判方法得到對應的蛇行失穩(wěn)臨界速度分別為251km／h、301km／h和351km／h,同時應用TSIL84構架加速度幅值、UIC515構架加速度幅值、構架和輪對加速度均方根值以及輪軌導向力均方根值五種方法進行三種工況橫向穩(wěn)定性的評判,并得到了相應的臨界速度值。結果表明,采用TSIL84構架加速度幅值評判得到的臨界速度高于極限環(huán)方法,而采用輪軌導向力均方根值、構架和輪對加速度均方根值和UIC515構架加

4、速度幅值評判得到的臨界速度在速度高時往往要低于極限環(huán)方法,其中采用輪軌導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標準規(guī)定的構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改進為2-9Hz,以覆蓋低于3Hz的蛇行失穩(wěn)頻率,使評判結果更加準確。最后,對高速車輛蛇行失穩(wěn)后的脫軌安全性和運行平穩(wěn)性進行了分析。
　　 采用運行平穩(wěn)性指標、舒適度指標和振動加速度進行了高速車輛運行平穩(wěn)性的評定,并