兰新二线高速列车振动舒适性研究

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1、兰新第二双线线高速列车振动舒适性探究摘要列车舒适性的主要评价指标是振动舒适度，需要对车体的振动加速度进行测试。目前使用的振动评定标准GB5599-1985《铁道车辆动力学性能评定和试验鉴定规范》和UIC513《铁路车辆内旅客振动舒适性评价准则》。但是，这些标准都是根据过去的中低速列车制定的，随着高速列车的发展，车体的动力学性能,特别是振动性能发生了很大的变化，低速不能激发的模态在高速下几乎全部被激发，并出现了二次振动，此外，高速动车客室装饰和布局与过去的列车相比，变化很大。原有的车体振动舒适度测试方法是以中低速振动参数为依据的，有不少测试内容和测试方法不能体现或不能

2、全面反映高速动车组的振动情况。即将开通的兰新二线高速线，该线路横跨一些沙漠、戈壁、草原，经过多个风区，其振动性能的一些指标对于改进现有的一些标准具有非凡意义，可以利用现有的一些测试手段和方法对新线振动性能进行一些探究。关键字兰新二线高速列车列车平稳性指标振动性能1前言兰新二线包括既有兰新铁路双线和在建兰新铁路第二双线。新建兰新铁路第二双线全长1776公里，是一条横贯我国西北廿肃、青海、新疆三省区的铁路大动脉。经青海西宁，甘肃张掖、酒泉、嘉峪关，新疆哈密、吐鲁番，引入乌鲁木齐站，共设31个车站。设计吋速200公里/小吋，兰州至西宁段、哈密至乌鲁木齐段线下预留提速为25

3、0公里/小时，建设工期5年，项口投资估算总额为1435亿元。是中国《中长期铁路网规划》重点项目，为四部大开发计划新开工18项重点工程之一。铁路建成后，将以客运为主，兼顾货运，既有的兰新铁路将改为货运专线。兰新铁路第二双线建成后，出疆铁路通道将增加至4条，运能大大提高。这条线路建设后，从客运来说，高速度的通道，近期200公里以上，远期速度还可以进一步提高，新疆和内地的无论是人员交往，还是经济交流，通过新疆亚欧大陆桥和国际的交流，都形成了战略性的布局。随着列车运行速度的提升，旅客对列车的舒适性的要求也逐步提高，列车振动作为对列车平稳性，舒适性影响最大的几大因素之一，自然

4、成为探究的对象。同时，该线路横跨一些沙漠、戈壁、草原，经过多个风区，其振动性能的一些指标对于改进现有的一些标准具有非凡意义，可以利用现有的一些测试手段和方法对新线振动性能进行一些探究。2振动对平稳性指标的影响随着列车以及线路的牛产能力的提升，以及与国际技术的更多合作交流增多，在对旅客乘坐舒适性的评价上，国内也多与国际接轨，采用了一些国际评价标准。在国内，对旅客乘坐舒适性的评价采用的是平稳性指标。在第二次世界大战前，徳国铁路车辆研究所的斯佩林等就振动对人体生理感觉的影响进行了大量试验研究，总结得到了用于评定车辆本身运行品质和旅客乘坐舒适性的平稳性指标，运行品质由车辆木

5、身来衡量,而舒适性则还与旅客对振动环境的敏感度有关。平稳性指标血由下式表示：wz=2.7，7^75F(/)=0.896yF(/)其中:A—振动加速度(cm/)；f—振动频率；F(f)—与振动频率有关的系数。平稳性指标乂分垂向平稳性指标和横向平稳性指标，人体对横向和垂向振动的敏感度不同。研究表明，就横向振动而言，人体对频率在2Hz以下的振动最敏感；而对垂向振动而言，人对4〜8战问的振动最敏感。因而在研究兰新二线第二双线高速列车运行平稳性时要分别对垂向振动和横向振动进行数据采集最后计算分析。目前我国使用的用于评价铁道车辆动力学性能的规范为GB5599-85《铁道车辆动力

6、学性能评定和试验鉴定规范》，使用的频率加权公式如表1所示。表1各频率范围的修正项F(/)垂直方向水平方向频率修:正项F(/)频率//Hz修正项F(/)0.5-5.90.325/20.5-5.40.8/25・9~20400/f25.4-26650/f220以上126以上1平稳性指标主要分三个等级，由于客货车所运载的对象不同，所以对平稳性的等级评定标准也不同，平稳性指标的评定等级如下表2：表2平稳性指标的评定等级平稳性等级评定平稳性指标(客车)平稳性指标(货车)1级优<2.5<3.52级良好2.5〜2.753.5-4.03级合格2,75-3.04.0-4.253对振动平

7、稳性的探究兰新二线高速列车运行过程中，垂直方向振动主要有轨道的平整性、铁轨接头影响；横向振动性主要受横向风、列车拐弯等因素影响；纵向振动性主要受列车运行速度变化、铁轨接头、道岔等多因素影响。各方向振动性的变化主要由于加速度变化引起，因而研究振动变化可以主要研究各方向加速度变化。同时，兰新二线与国内其他既有线路有个较大不同点，即站间距较大，因而其匀速运行时间较长。在对列车运行过程中的振动性硏究动车和拖车也不适合用同一标准。随着列车的提速，车体的动力学性能，特别是振动性能发生了很大的变化，基于中低速车的振动舒适度的测试方法和分析方法，已经不能适应高速列车的需求。高速