铁道车辆动力学性能

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1、第二章铁道车辆动力学性能第一节铁道车辆动力学性能概述第二节车辆运行平稳性第三节车辆运行稳定性（安全性）第四节转向架主要部件的动强度第五节车辆蛇行运行稳定性2.1铁道车辆动力学性能概述1.车辆运行平稳性（一）客车：旅客乘坐的舒适性评价指标：平稳性指标、平均最大振动加速度、疲劳时间、在曲线上舒适性、等舒适度曲线、动荷系数等指标（二）货车：确保运送货物的完整性评价指标：平稳性指标、最大振动加速度平均最大振动加速度、动荷系数等指标2.车辆运行安全性（一）倾覆系数（二）脱轨系数（1）车轮脱轨系数（2）轮对脱轨系

2、数（3）轮重减载率（4）车轮跳轨（5）横向力允许限度（三）柔度系数（四）车辆曲线通过性能2.1铁道车辆动力学性能概述3.转向架主要部件的动强度转向架的摇枕、构架（侧架）动力系数疲劳破坏2.1铁道车辆动力学性能概述4.相关标准[1]GBT5599-1985铁道车辆动力学性能评定和试验鉴定规范；[2]200km/h及以上动车组动力学性能试验鉴定方法及评定标准。[3]TBT2542-2000铁路机车车辆振动试验方法（JISE4031-1994）；[4]TBT3058-2002铁路应用机车车辆设备冲击和振动试

3、验(IEC61373:1999)；IEC国际电工委员会；JIS日本工业标准；2.1铁道车辆动力学性能概述4.相关标准[4]UIC518铁路车辆动力学性能、行车安全性、轨道疲劳和运行品质的试验及验收；[5]UIC513铁道车辆旅客振动舒适性评定指南;[6]AARM-1001新造货车运用性能的试验和分析；[7]EN14363铁路应用—铁路机车车辆运行特性验收试验—运行特性试验和静态试验UIC国际铁路联盟；AAR美国铁路协会。2.1铁道车辆动力学性能概述2.2平稳性评定标准平稳性主要是指客车上旅客的乘坐舒适

4、度、货车上装运货物的完整性。主要的评价参数是车体上规定位置的各方向的振动加速度，将其统计处理后得到评价指标值。各国都有自己的评价体系，例如我国的GB5599-85；UIC513；ISO2613；日本、英国等各国的评价标准。我国现在采用改变了的Sperling指标，在高速车和出口车辆平稳性计算中还采用Wz值(Sperling指标)、Nmv值(舒适度指标)。Sperling等人提出影响车辆平稳性的两个重要因素：（1）位移对时间的三次导数：加速度变化率（2）振动时动能的大小：在一定意义上代表力的变化率，F的

5、增减变化引起冲动的感觉。一、Sperling（斯佩林）平稳性指数：2.2平稳性评定标准将反映冲动和反映振动动能两项的乘积作为衡量标准来评定车辆运行品质一、Sperling（斯佩林）平稳性指数：加速度幅值，cm/s-2根据人体对振动疲劳感受不同，由实验获得的频率修正函数2.2平稳性评定标准一、Sperling（斯佩林）平稳性指数：0.5-5.9单增5.9-20单减>20垂向振动0.5-5.4单增5.4-26单减>26横向振动2.2平稳性评定标准一、Sperling（斯佩林）平稳性指数：上式只适用于一种频

6、率一个振幅的单一振动。但实际车辆在线路上运行时的振动频率和振幅都是随时间变化的。因此在整理车辆平稳性指数时，把实测的车辆振动加速度记录，通常按频率分解，进行频谱分析，求出每段频率范围的振幅值，然后对每频段计算各自的平稳性指数，然后再求出全部频段总的平稳性指数：2.2平稳性评定标准我国主要采用Sperling的平稳性指数来评价车辆的平稳性等级。GB5599-85规定，客车用距离1、2位心盘一侧横向偏离1m处地板面上、货车用在1或2位心盘内侧距心盘中心线小于1000mm的车体底架中梁下盖板上的的横向及垂向

7、加速度，来统计计算客货车垂直、横向平稳性指标，最大加速度和平均加速度。新造客车、货车的横向及垂向平稳性指标应满足GB5599-85的良好标准。一、Sperling（斯佩林）平稳性指数：2.2平稳性评定标准一、Sperling（斯佩林）平稳性指数：地板面上布置测点前进方向前转向架中心后转向架中心1mGB5599-85客车测点2.2平稳性评定标准一、Sperling（斯佩林）平稳性指数：底架中梁下盖板上布测点前进方向前转向架中心后转向架中心<1mGB5599-85货车测点2.2平稳性评定标准一、Sperl

8、ing（斯佩林）平稳性指数：平稳性等级平稳性指标分横向和垂向，平稳性等级是一样的。客车货车W<2.5优W<3.5优W<2.75良好W<4.0良好W<3.0合格W<4.25合格2.2平稳性评定标准一、Sperling（斯佩林）平稳性指数：车辆平稳性指标和车速的关系2.2平稳性评定标准二、舒适性(Nmv)指标：舒适性指标分简化方法和完全方法，一般仿真计算采用简化方法。其测点如下图：前进方向前转向架中心后转向架中心2.2平稳性评定标准二、舒适性(Nmv)指标：