基于ADAMS的高速列车动力学性能仿真研究.pdf

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1、信昱化DOh10．3969／j．issn．1009-9492．2012．08．017基于ADAMS的高速列车动力学性能仿真研究：l：聂勇军，廖启征。，薛运锋。(1．广州航海高等专科学校船舶工程学院，广东广州510725；2．北京邮电大学自动化学院，北京100876：3．上海三一科技有限公司，上海201200)摘要：基于ADAMS／Rail，建立了12节车辆系统虚拟样机模型，仿真研究了列车直线运行平稳性、启动工况、制动工况和曲线通过工况下的动力学响应，仿真结果表明：所建列车模型启动、制动状况性能良好，直线运

2、行稳定性较好，曲线通过性能较差，中间车辆易发生脱轨。关键词：高速列车；动力学；仿真；Adams／rail中图分类号：TP391．9文献标识码：A文章编号：1009—9492f2012)08—0058一O3DynamicSimulationofHigh-SpeedTrainBasedonADAMS／RailNIEYong-jun，LIAOQi-zheng2，XUEYun-feng(1．SchoolofMarineEngineering，GuangzhouMaritimeCollege，Guangzhou51

3、0725．China；2．CollegeofAutomation，BeijingUniversityofPostsandTelecommunications，Beijing100876，China；3．ShanghaiSanyScienceandTechnologyIne．，Shanghai201200，China)Abstract：Thispaperbuildsvirtualprototypingmodelabouthigh-speedtrainincluding12wagons．Andthendyna

4、micperformanceisobtainedbysimulationunderfourspecificconditions，ridingqualityonstraightline，startcharacteristic，brakecharacteristic．negotiationofcurve．Theresultsshowthemodelhasgoodperformancesunderconditionsofstartandbrake．Also，thetrainisstableonstraitNin

5、eandunstableonnegotiationofeuYve．Thewagoninmiddlederailseasilywheninconditionofnegotiationofcurve．Keywords：high-speedtrain；dynamics；simulation；Adams／Rail0绪言某高速列车12节车辆系统虚拟样机模型，分析了随着列车运行速度不断的提高，行车密度的列车直线匀速工况下的动力学性能，以及启动、不断加大，对高速列车的运行安全提出了更高的制动工况下的动力学响应和曲线通过

6、情况。要求，一切工作都应该从安全运输的角度出发，1模型的建立确保旅客安全以及货物正常运输为重点。高速列铁道车辆是一个复杂的多体系统，不但有各车的动力学性能n1直接关系到列车运行速度、乘部件之间的相互作用力和相互运动，而且轮轨之坐舒适性和运行安全性。在现代列车动力学及仿间也存在相互作用。因此，为了突出重点又尽量真基础上，为了进一步开发新型车辆，对单辆车符合实际并且有利于计算分析的简便，在建模时辆或几辆车辆组成的系统进行动力学性能计算及作了一些合理的简化和假设，对非线性环节作了动态仿真以求得车辆运行稳定性、平

7、稳性、曲线一些考虑，下面结合实际来进行具体的阐述。通过性能并进行参数优化已成为必不可少的手基本假设如下。段。将所研究的车辆系统抽象为力学分析模型，本文在建立高速列车车辆动力学模型时作了推导出数学模型，进行数值求解，并应用计算机如下处理。实体建模技术，以数值计算结果驱动模型实现动(1)轮对、构架、车体均视为刚体。轮对、态仿真，是现代科学用于车辆研究中的主要手段构架、车体的弹性比悬挂系统的弹性要小得多，之一。本文基于虚拟样机软件Adams／Railt，建立因此把轮对、构架、车体视为刚体是可以接受的。广州航海高

8、等专科学校教研教改项目(编号：2011D09)收稿日期：。一∞一[三三三薹二至I业(2)不考虑钢轨的弹性变形。钢轨的弹性对S：m于车辆的动力学性能只在高频时影响才较大，而rad／m在线路的低频率激扰下影响不大，因此对线路只(3)考虑其不平顺的激扰。式(1)一(3)中，Q为空间频率，、非线性环节的考虑如下。为粗糙度常数，n、Q、Q为截断频率。其中由于铁道机车车辆是一个非线性较强的系各参数的取值为Q0．8246，n，=0．0206