摘要：Vibration behaviors of bogie hunting motion contain key information that dominates the dynamic performance of rail vehicles,in which the eigenvalue of each mode reflects the damping ratio and the natural *** paper focuses on the root loci curves of bogie hunting motion,starting from a rigid bogie,then to a bogie with flexible primary *** regard to the rigid bogie,analytical formulas for the eigenvalues,the critical speed as well as the corresponding hunting frequency are derived and *** for the flexible bogie,the root loci curves are calculated *** study shows that both free rigid bogie and free wheelset are dynamically unstable at any *** critical speed increases with diminished wheel-rail conicity,track gauge,and wheelset and bogie inertia,and with increased wheelbase and wheel *** dominating factors such as the stiffness of the primary suspension and the wheel-rail conicity should be optimized for a practical *** influences of the damping coefficients and the variations of creep coefficients are *** motor suspension affects the root loci curves and the critical speed *** inappropriate motor suspension design and rigidly suspended motor reduce the critical *** increase of critical speed by a motor suspension can only be achieved when the lower natural frequency of the motor-bogie frame-wheelsets system coincides with or is close to the hunting *** care should be taken for the design of motor suspension,the first is to avoid the decreased damping ratio in a certain speed range below the critical speed and the second is that the variations of parameters should not induce the rapid reduction of the critical *** main feature of the present study is that the root loci curves,which are derived as analytical formulas or calculated numerically,are used to study the vibrational behaviors of bogie hunting *** the influencing laws of the dominating pa

摘要：为抑制电力动车组运行中由异常轮轨匹配产生的车体晃动,提出一种采用半主动转臂节点代替被动式转臂节点的解决方法。设计了具有两级刚度特性的半主动转臂节点并建立其力学模型,推导了具有可变惯性通道的半主动转臂节点复刚度表达式,并通过台架试验验证了力学模型的准确性。基于半主动转臂节点控制策略,建立了半主动转臂节点与车辆动力学的联合仿真模型,分析了不同轮轨匹配状态下半主动转臂节点对车辆动力学性能的影响。结果表明:在低等效锥度轮轨匹配状态下,半主动转臂节点能有效衰减一次蛇行对应速度区间内车体大幅值、低频的横向振动,显著减小车体横向加速度主频处的幅值;正常轮轨匹配状态下,与搭载传统被动转臂节点的车辆相比,搭载半主动转臂节点的车辆有更优的曲线通过能力和更高的临界速度。

摘要：抗侧滚刚度是抗侧滚扭杆系统(下称扭杆系统)设计时参考的重要参数,刚度的准确计算可有效保证扭杆产品符合性能要求。为解决目前抗侧滚刚度传统理论计算方法精度不足、有限元刚度计算方法计算速度慢的问题,基于扭杆系统各构件的变形状态、互等定理及叠加原理等,提出一种适用于直扭杆式扭杆系统的改进刚度理论计算方法,方法考虑扭杆轴扭转及弯曲变形、支撑座球铰扭转及径向变形和连杆及橡胶节点变形对车体抗侧滚刚度的影响。采用传统方法、改进方法、有限元方法对某型扭杆系统进行刚度计算,并通过刚度测试试验对上述三种方法精度进行验证。结果表明,提出的改进理论计算方法较传统方法考虑变形因素更贴近实际,计算精度有较大地提高;同时较有限元方法免去大量前处理设置,有效缩短计算、设计周期;为设计人员提供一种计算精度高、速度快的扭杆系统抗侧滚刚度计算的补充方案。

摘要：小轮径转向架技术是驼背运输车辆的关键技术,小轮径低地板驮背车车轮型面磨耗问题严重,对其动力学性能造成严重影响,为了进一步提升其服役性能,对小轮径低地板驮背车车轮型面进行优化设计。首先建立小轮径低地板驮背车动力学模型,然后利用轮径差反向设计方法对车轮型面进行优化,最后利用车辆动力学模型对优化后型面的车辆动力学性能和磨耗特性进行验证分析。结果表明,优化后型面进一步降低了车轮等效锥度,同时减小了轮轨法向接触应力。通过对比优化前后动力学特性,优化后车轮型面有效提升了空重车状态下的临界速度,空车临界速度较LM踏面提高23.3%,重车临界速度较LM踏面增大17.54%。同时优化后型面有效提升了车辆的平稳性和曲线通过性能,最后利用车轮磨耗模型计算了直线段和曲线段的车轮磨耗,优化后曲线外侧车轮磨耗最大深度减小54.8%,曲线内侧车轮磨耗最大深度减小48.13%,型面优化可以有效减小小轮径低地板驮背车直线段和曲线段的车轮磨耗,为抑制车轮磨耗,提升服役性能具有重要作用。

摘要：高温超导磁悬浮(High Temperature Superconducting,HTS)列车因其自悬浮导向自稳定特性被认为是未来超高速交通运输中较为理想的运行方式之一。作为高温超导磁悬浮列车最重要的部件之一,悬浮架的结构至关重要。因此有必要对不同方案的悬浮架结构建立车桥耦合模型,从运行平稳性、舒适度、振动传递率等方面对不同结构设计的悬浮架进行对比。研究结果表明:3种结构的悬浮架在动力学性能方面存在一定共性,双层悬浮架结构下车辆平稳性与舒适度指标更好,双层结构受空簧刚度影响最大。垂向减振器阻尼对3种结构的振动传递率影响均为阻尼越大,低频传递率越低,高频传递率越高。在车辆动态载荷作用下,桥梁跨中垂向位移的变化均为先略有上翘再下挠,而后呈现较大幅度的上翘与下挠,最后恢复正常。双层结构的悬浮架引起的桥梁跨中垂向加速度变化最为平顺。单层结构的悬浮架产生的跨中垂向加速度明显大于其余2种结构。桥梁的上挠随着车辆运行速度的增加呈现增大趋势,桥梁的下挠则是速度越大垂向位移越小。所得的结果是在特定的结构参数、负载条件下的仿真分析结果,可以为高温超导磁悬浮列车悬浮架结构的设计与选择提供一定的参考。

摘要：针对某型动车组运营过程中出现的转向架蛇行失稳报警和车体低频晃动等问题,结合S1002CN型车轮踏面与实测钢轨打磨前和打磨后轨面的轮轨接触特征,将车轮踏面接触区分为踏面喉根圆接触区、常工作区和踏面端部接触区三部分,并对其外形进行改进设计（称为LMB10型车轮踏面）。改进的LMB10型车轮踏面保持工作区的轮轨接触关系,减小轮缘厚度并平缓轮缘根部,降低了由于高等效锥度带来的转向架蛇行失稳报警风险;同时增大踏面端部斜率,降低了由于低等效锥度带来的车体低频晃动风险。仿真分析和线路试验结果表明,改进的LMB10型车轮踏面与标准CH60型轨面匹配的等效锥度降低至0.105,增大了轮轨间隙,与打磨前后轨面匹配适应性增强,改善了车辆的蛇行运动稳定性、运行平稳性和曲线通过性能。在线路运营考核中,改进的LMB10型车轮踏面镟轮周期最长达39万公里,在整个运行过程中始终具有良好的动力学性能。

摘要：通过研究中俄变轨距列车动力学问题发现,一种车轮踏面可能无法适配多种轨道,可能造成低锥度晃车、临界速度降低、磨耗性能变差等问题。为此,基于轮轨接触关系、车辆动力学理论、车轮型面逆向设计递推算法,提出了匹配多种钢轨的均良化踏面设计方法,并在此基础上对LMA踏面进行优化,得到LMAopt踏面,LMAopt踏面匹配P65钢轨等效锥度从0.026提高至0.04,匹配CHN60钢轨等效锥度维持在0.038,保留了匹配两种钢轨交错的接触区,有利于减轻凹磨。LMAopt踏面与俄罗斯P65钢轨匹配时,低锥度晃车现象得到有效抑制,横向平稳性指标明显得到改善,车辆临界速度提高22%;LMAopt踏面与中国标准CHN60钢轨匹配时,其动力学性能与LMA踏面处于同一水平。在两种钢轨共同作用下,LMAopt的磨耗性能也有所改善,可以确保车辆服役周期内的动力学性能。综上,LMAopt踏面是更适合变轨距列车应用的优化踏面。

摘要：未来高速列车的主要设计理念和概念随着新技术的不断出现正在发生很多根本性变化,这也是下一代高速列车研究的热点技术问题和重要内容。其核心技术主要体现在速度、效率、环保和节能降耗等诸多技术指标的优化。针对下一代高速列车关键技术特征的研究现状进行详细的技术分析,并在国内外高速列车未来技术的相关文献成果基础上,对下一代高速列车的关键技术问题进行系统整理和分析,对一些关键技术进行定性和定量研究。结果表明,下一代高速列车的关键技术的研究,对于我国掌握下一代高速列车的设计技术及关键问题的发展方向十分迫切。

摘要：为研究等效锥度非线性特性对车辆系统动力学和磨耗性能的影响,提出可以用于踏面优化设计的非线性特性建议指标。通过对轮轨关系进行细致推导,应用踏面逆向设计快速递推算法,得到具有不同等效锥度非线性特性的踏面,对不同踏面的轮轨关系进行分析。建立车辆系统动力学模型和基于Archard理论的磨耗预测模型,对不同非线性特性踏面的临界速度、横向平稳性、磨耗性能进行对比分析。研究结果表明:非线性因子值过高或过低都会导致临界速度下降,但该指标过高对临界速度影响更大,最大降幅可达20%;等效锥度非线性特性还会影响到踏面的磨耗发展,踏面的初始非线性因子越高,名义等效锥度在磨耗过程中的增长越慢,对延长车轮服役周期是有利的。综合动力学性能及磨耗性能,建议高速列车踏面的非线性因子应取尽可能接近于0的负值。在这一结论的指导下,对S1002CN踏面进行优化设计,得到名义等效锥度为0.1,等效锥度非线性因子为0.013(与S1002CN持平)、-0.002的优化踏面S1002CN_opt1、S1002CN_opt2,优化踏面S1002CN_opt2与S1002CN相比临界速度和横向平稳性有所优化,同时磨耗性能也有所提升。S1002CN_opt2与S1002CN_opt1之间的等效锥度非线性关系在动力学性能及磨耗性能中的表现证明以等效锥度非线性因子限值指导踏面进行优化设计的可行性,研究结果可为踏面设计及轮轨关系研究提供参考。

摘要：为跨线运行动车组自适应转向架的设计提供理论依据,开展不同横风风速下高-低速动车组转向架气动力变化规律研究。建立三维模型,生成混合网格,采用k-epsilon双方程湍流模型进行稳态计算以及Large Eddy Simulation进行非稳态计算,并通过风洞试验验证其准确性。耦合车速和风速,基于上述仿真算法得出结论:各个转向架的阻力和侧向力变化规律基本一致;动车组运行速度对转向架阻力的影响敏感度大于横风风速,中间车转向架受到的阻力较大;横风风速对转向架侧向力的影响敏感度大于动车组运行速度,尾车转向架的侧向力明显较大,横向运行稳定性最差;转向架1和转向架6的垂向力变化规律类似,转向架2至转向架5的垂向力变化规律类似。