摘要：随着我国高速列车的大量开行和运行里程的急剧增加,伴随着轮轨磨耗、运行环境变化与悬挂参数匹配的矛盾,面临的车体异常振动问题越来越多,严重降低了乘客的乘坐舒适性,其中转向架蛇行稳定性不足较为突出,针对该类问题,从抗蛇行减振器主动控制的角度展开了高速列车蛇行稳定性自适应控制策略研究。首先,将抗蛇行减振器替换为主动控制悬挂元件,建立了车辆系统非线性动力学模型;然后,结合PID控制原理和模糊控制原理设计了自适应模糊PID控制器,并采用带精英策略的非支配排序遗传算法对参数进行优化;最后,基于SIMPACK和Simulink联合仿真模型,在不同运行工况下对所设计的主动控制系统进行控制效果对比分析。结果表明,在主动抗蛇行减振器的作用下,转向架构架端部横向加速度主频幅值最大降低了54%,均方根值最大降低了33.24%,明显改善了转向架构架横向振动性能,为转向架蛇行稳定性控制策略提供技术支撑。

摘要：在高速动车组的线路测试中发现,车下旋转设备的不均衡振动是造成其上方车体地板局部异常振动的主要原因。为研究车下旋转设备与车体耦合振动关系,推导出车下悬吊设备不均衡振动与弹性车体垂向耦合振动的运动方程,描述车体弹性振动与有源旋转设备的位移特性。建立三维车辆刚柔耦合动力学仿真模型,分析车下悬吊设备不均衡振动对车体振动的影响。研究结果表明,有源设备采用弹性和刚性悬挂方式差异明显,弹性悬挂方式的优势随着不均衡振动的加剧逐渐突出;旋转设备不均衡量的增大加剧了车体局部振动,而且会扩大车体异常振动范围。对于本文提出的两种车体减振措施,分析结果表明,合理的悬挂参数可以降低车体的弹性振动,减振措施便于实施,但是实际减振效果受到橡胶弹簧制造技术限制;采用多级悬挂参数可以有效降低车体弹性振动,但是系统结构更加复杂,每级系统的悬挂参数均需要合理设计。

摘要：基于Simiu风谱的功率谱密度函数,建立自相关模型(AR模型),模拟随高速列车移动的点的随机脉动风速时程,分析得到随机风作用在高速列车车体上的气动激扰。建立考虑车体弹性振动和多个车下悬吊设备的刚柔耦合动力学模型,分析不同环境风速下气动激扰对车体和悬吊设备振动行为的影响。研究表明,气动激扰对车体和悬吊设备的横向和垂向振动特性明显,随着风速的增大,车体和设备振动加剧,但是对于车体横向振动来说,车辆运行速度低于150 km/h,各风速下的差异不明显;合理选取车下悬吊系统的悬挂参数可以有效地降低车体和设备的振动,当环境平均风速5 m/s时,车体横向采用8 Hz的悬挂频率比1 Hz的降低约26.5%的振动;考虑气动激扰的车下悬吊系统振动行为研究可以更加真实地反映车体和悬吊设备的耦合振动关系,为设计更优异性能的车下悬吊系统提供参考价值。

摘要：有轨电车在运营过程中出现车体垂向异常振动现象,严重影响旅客乘坐舒适性,针对该问题通过线路测试、理论分析和仿真再现等途径,研究有轨电车车体垂向振动特性,并阐明异常振动的形成原因。研究结果表明,车体垂向振动主频7.5 Hz是造成有轨电车平稳性指标恶化的主要原因,列车呈现为中间拖车上下浮沉运动、相邻车反向点头的模态振型;弹性铰纵向刚度对车体点头频率影响明显,转向架二系垂向刚度和车体重心纵向偏移的影响较小,初步成因判断是车铰刚度实际刚度过小;实测的弹性铰纵向刚度为11.87 MN/m,远小于设计值,基于实测数据的仿真模型再现了车体垂向异常振动现象,验证了弹性铰纵向刚度过小是导致有轨电车异常振动的根本原因。相关研究为有轨电车异常振动问题的解决和性能提升提供技术支撑。

摘要：为研究车轮硬度变化对铁道重载车轮磨耗的影响,分析降低车轮磨耗的低成本方式,建立了装配转K6转向架的C80货车的车辆-轨道耦合系统动力学模型,并基于CONTACT程序与Archard磨耗模型建立了车轮踏面磨耗的仿真模型。通过建立的仿真模型来预测重载铁路货车车轮硬度对车轮踏面磨耗深度和车轮踏面外形的影响,结果表明适当增加车轮硬度会有效减小车轮磨耗深度,因此适当提高车轮磨耗区域内的车轮硬度可以有效降低车轮踏面磨耗,提高车轮的使用寿命。

摘要：通过建立配置有转K6转向架的C80铁路货车动力学模型,考虑不同的车轮不圆状态,包括车轮不圆的阶数和车轮不圆的幅值,研究车轮不圆状态下的车轮轮轨力响应、轴箱振动响应情况,分析车辆动力学行为演变规律,阐述了车轮不圆下的动力学表征,为车轮不圆的故障检测和识别提供基础支撑。结果表明,车轮不圆顺会影响同一轮对的另一车轮振动情况,对第二轮对有轻微影响,基本不会对第三和第四轮对产生影响;多边形阶次与轮轨力主频基本呈现一次线性关系,且不圆深度对车轮轮轨力的幅值有较为明显影响。

摘要：基于轮轨粘着的基本原理,对比了撒砂、喷射陶瓷粒子和使用研磨子三种粘着改善策略,以及组合校正法和模糊控制法两种粘着控制方法,以此设计了一种研磨子模糊控制系统。该系统可以作为目前所采用的恒常研磨策略和组合校正力矩调节方法的辅助,在保证列车在牵引、高速运行和制动过程中维持轮轨接触面清洁的同时,当车轮在一定速度区间内产生较大滑行或空转趋势时控制系统能够迅速响应,增大研磨子作用压力,在改善轮轨关系的前提下极大地减少了研磨子及车轮材料的浪费。此外,可以根据增粘和修型需求修改模糊控制参数,以实现不同的作用效果,智能调节研磨子的作用频率。