鉸接式動車組動力學(xué)特性研究.pdf

1、隨著我國干線鐵路和城市軌道交通建設(shè)的快速發(fā)展，對各種軌道車輛的研究也越來越多。盡管現(xiàn)階段我國有不少軌道交通車輛類型，但絕大部分是基于傳統(tǒng)車輛轉(zhuǎn)向架技術(shù)。鉸接式車輛因其獨有的結(jié)構(gòu)特點和優(yōu)勢，在國外被大量運用于高速列車、城市軌道交通車輛和快速貨運車輛，具有廣闊的應(yīng)用前景。而我國對于鉸接式車輛的研究和運用起步較晚，并且主要集中于采用車體鉸接形式的城市低地板車輛。鉸接式車輛以其自身的結(jié)構(gòu)特點，與傳統(tǒng)車輛相比主要優(yōu)勢在于:減小了車輛系統(tǒng)與外界的相

2、互作用力和激擾;提高了車輛系統(tǒng)的運行整體性;具有良好的車輛曲線通過性;能更好的滿足城市軌道車輛的低地板特性。
　　本文的研究對象是采用鉸接式轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)的鉸接式動車組。首先介紹了鉸接式車輛的結(jié)構(gòu)特點、運用優(yōu)勢以及國內(nèi)外鉸接式車輛的發(fā)展?fàn)顩r。隨后，利用多體系統(tǒng)動力學(xué)軟件SIMPACK建立了3輛編組形式的鉸接式動車組仿真模型，并計算分析了動車組的運行穩(wěn)定性、運行平穩(wěn)性、平面曲線通過性以及豎曲線通過性，且計算結(jié)果均滿足GB/T5599-1

3、985和UIC518相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，其中鉸接式動車組車間連接處的垂向平穩(wěn)性要差于車組端部，但均達到了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)級評價。
　　利用所建立的3輛編組鉸接式動車組仿真模型，在原有參數(shù)基礎(chǔ)上，分析了鉸接牽引裝置的鉸接剛度對動車組動力學(xué)性能的影響。計算結(jié)果表明，鉸接牽引裝置的徑向剛度、軸向剛度以及偏轉(zhuǎn)剛度會影響鉸接式動車組的相關(guān)動力學(xué)性能，并在一定剛度范圍內(nèi)呈現(xiàn)較大變化。由于車體間連接采用了鉸接式轉(zhuǎn)向架的結(jié)構(gòu)，相鄰車體間的相對點頭幅度較小，從而

4、扭轉(zhuǎn)剛度在一定變化范圍內(nèi)對車輛的動力學(xué)性能影響不明顯。
　　最后，為研究編組長度對鉸接式動車組動力學(xué)性能的影響情況，論文分析了幾種典型編組長度下的鉸接式動車組動力學(xué)性能。結(jié)果表明，由于編組長度的改變造成鉸接式轉(zhuǎn)向架的承載形式發(fā)生變化，鉸接式動車組的失穩(wěn)臨界速度、車輛間連接處的運行平穩(wěn)性以及輪軌作用力、脫軌系數(shù)、輪重減載率、輪對磨耗功率等指標(biāo)均有不同程度的改變。而編組長度的改變對車組端部處的車輛平穩(wěn)性及輪軌作用力、脫軌系數(shù)、輪重減載