摘要：准确认知高速列车的结构载荷来源是开展疲劳可靠性设计的基础,本文聚焦于厘清高速列车转向架结构载荷中来自轮轨激励与气动作用的分量贡献.首先通过气动-多体动力学耦合计算,得到了单列车明线运行和单列车通过隧道工况不同外载作用下的高速列车转向架结构载荷,进而通过计算不同外载作用下的结构载荷特征差异分析了外部载荷等因素对结构载荷特征的影响.研究表明来自轮轨的激励是决定转向架结构载荷幅值的主因,而气动载荷是引起结构载荷均值变化的关键.本文进一步通过信号分析理论中的时域贡献网络求解方法量化了不同载荷来源对结构载荷的分量贡献,发现轮轨激励在明线和隧道工况下都是转向架结构载荷的主要分量贡献;同时也注意到隧道工况下,气动载荷对结构载荷的贡献显著上升.本文厘清了不同载荷来源在两种工况下对结构载荷的影响,相关结论可为高速列车关键结构的抗疲劳设计提供依据.

摘要：为了研究轮轨激励对制动盘温度场分布及闸片表面磨损的影响,建立了高速列车动力学模型。通过动力学仿真,得出紧急制动工况下制动盘垂向和横向振动幅值;将振幅作为输入条件,导入制动盘热-机耦合有限元模型,分析有、无轮轨激励时制动盘径向、轴向和周向各节点的温度变化规律。基于制动盘热-机耦合有限元模型,结合Umeshmotion磨损子程序,对闸片表面进行ALE车轮非线性临界速度网格自适应处理,实现闸片表面磨损深度的计算,并对比分析有、无轮轨激励对闸片表面磨损深度的影响。仿真结果表明:与无轮轨激励相比,在轮轨激励下制动盘径向、轴向和周向各节点温度降低,且周向各节点在同一时刻达到最高温度,径向和轴向各节点达到最高温度的时间缩短;闸片表面径向和周向各节点的磨损深度增大,加剧了闸片表面的磨损,减少其使用寿命。研究结果可以为更加精准地预测闸片使用寿命提供一定的参考。

摘要：齿轮箱装置作为高速动车组牵引系统的重要传动设备,在运用过程中承受来自于轮轨激励的冲击作用。为探索高速列车齿轮箱箱体在轮轨激励下的振动特性,在武广客运专线对箱体进行线路试验,获得箱体在新轮和磨耗轮2种状态下的振动特性,并通过加速度幅值谱和定义等效加速度幅值的方法对比分析振动信号。试验结果表明,箱体在列车磨耗轮状态下的加速度振动幅值要低于新轮状态,其中横向、垂向振动幅值分别降低50%和67%,一定程度的磨耗改善该型箱体的振动特性;应用等效加速度幅值法获取箱体不同部位之间的振动关系,数据分析结果验证该方法的有效性和适用性。该研究对确保高速列车传动系统运用安全和箱体新型结构的设计提供参考。

摘要：针对列车过曲线制动减速的问题,研究了列车过曲线时轮对所产生的激励对制动盘振动特性的影响。首先建立列车-曲线轨道模型,计算了列车过曲线时轮对所产生的振动;而后在有限元软件中建立盘式制动的有限元模型,计算了制动过程中制动系统产生的不稳定振动和界面应力分布;然后将轮轨激励加载到该制动模型中,以观察列车轮对激励是否对盘式制动的不稳定振动产生影响。研究结果表明,由于轮轨激励频率较低,而制动盘产生的振动为高频振动,因此列车过曲线时的轮轨激励对制动盘振动特性产生的影响比较小。

摘要：随着运行速度的提高,高速列车对环境振动的影响变得更为明显。列车造成的振动会进一步传递至上部结构,影响上部的结构安全性和人员舒适性,需要在设计时予以解决。本文对高速列车通过北京大兴国际机场时航站楼的结构振动响应进行了计算分析,对车致振动的幅值大小、分布特点、时程特点等规律进行了研究,并重点研究了轮轨激励和列车风各自造成的振动影响。结果表明,对于北京大兴国际机场这种梁板结构地下站场形式的封闭空间,当列车速度达到350km/h时,列车风引发的列车振动响应明显,设计时需充分考虑。

摘要：清河站站房结构采用建桥合一的结构体系,列车高速通过时产生车致振动的舒适度问题需要重点研究。通过车辆-轨道模型得到列车对轨道的振动激励,将激励时程输入轨道-结构-环境土体模型,计算结构动力响应的研究方法,进行车致振动的舒适度评价,对清河站的研究得到:高铁列车在到发线进出站时,清河站候车层楼板最大预测Z振级满足规范要求;在正线高速通过时,候车层楼板最大预测Z振级超过规范限值,不满足要求,通过采取结构措施可达到舒适度要求。同时得出建桥合一结构体系在高铁列车通过时,正线位置的振动响应大于到发线,行车位置的响应大于其他位置,站台层的振动响应大于高架候车层和夹层的结论。

摘要：本文以北京新机场酒店建筑为实例,对列车轮轨激励和列车风造成的结构振动响应进行计算,并进行舒适度评价及减振分析。本文分析了北京新机场酒店区域列车振动响应的极值情况、分布云图、时程曲线,对比了轮轨激励和列车风产生的振动响应占整个响应的比例。经分析发现,北京新机场酒店区域上部结构与下部高铁隧道共构设计,当高铁列车以350km/h的时速通过时,列车风引起的振动响应已占据车致振动响应的主要部分。酒店建筑对振动舒适度要求高,针对振动响应过大区域提出了减振措施,并进行减振效果分析。