高速列车一无碴轨道—桥梁耦合系统的车辆平稳性研究.pdf

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1、2011年第12期(总第245期)农业装备与车辆工程AGRICULTURALEQUIPMENT＆VEHICLEENGINEERINGNo．122011(Totally245)doi：10．39694．issn．1673—3142．2011．12．005高速列车一无碴轨道一桥梁耦合系统的车辆平稳性研究邱哲峰，鞠华，许佳，姚林泉，朱忠奎(苏州大学城市轨道交通学院，江苏苏州215021)摘要：研究了高速列车一无碴轨道—桥梁耦合系统的动力响应问题。运用车辆一轨道耦合动力学理论，建立了高速列车一无碴轨道—桥梁耦合系统的垂向动力学模型。采用Newm

2、ark—B数值方法对系统的运动方程组进行求解．得到整个系统的振动响应。从运行平稳性角度出发．讨论了列车悬挂参数对指标的影响。结果表明：一系和二系悬挂参数的变化对列车运行平稳性均有较大影响．一系和二系悬挂刚度值变化的影响最为明显。关键词：高速列车；耦合系统；平稳性；sperling指标中图分类号：U270．1+1文献标识码：A文章编号：1673—3142(2011)12—0012—03ResearchonVehicleStabilityinCouplingSystemofnigh-speedTrain-BallastlessTrack-B

3、ridgeQiuZhefeng，JuHua，XuJia，YaoLinquan，ZhuZhongkui(SchoolofUrbanRailTransportation，SoochowUniversity，Suzhou215021，China)Abstract：Thedynamicresponsesofthehigh—speedtrain-ballastlesstrack-bridgecouplingsystemareinvestigated．Averticalcoupleddynamicmodelincludinghighspeedtra

4、in，ballastlesstrackandbridgewasestablishedbasedonvehicle-trackcouplingdynamics．VibrationresponsesofthewholesystemwereobtainedbyusingthenumericalmethodofNewmark-[3．Fromaviewoftherunningstability，theinfluenceofthesuspensionparametersonSpedingvaluewasdiscussed．Theresultssho

5、wthat，theprimaryandthesecondsuspensionparametersbothhaveinfluenceonrunningstabilityandsafety，andthestiffnessoftheprimaryandthesecondsuspensionhasthemostsignificantinfluence．Keywords：high-speedtrain；couplingsystem；suspensionparameters；Sperlingvalue0引言近年来．随着列车行车速度的加快和载重量的加

6、大，导致轨道的变形加速、损伤加快、稳定性降低，从而引起车辆的强烈振动。行车速度越高，车辆运行平稳性问题愈显突出．车辆在不平稳运行过程中产生的各种振动还会影响旅客乘坐的舒适性。而高速列车悬挂参数是影响运行平稳性的重要因素。因此，研究高速列车悬挂参数对高速列车一无碴轨道一桥梁耦合系统车辆平稳性的影响具有重大意义。提高高速列车运行平稳性问题是当今车辆动力学研究的热点。文献[1]建立拖车和动车的横一垂一纵向耦合动力学模型，分析了列车运行平稳性。文献[2]应用了独立模态空间控制理论，改善收稿日期：2011-09—09作者简介：邱哲峰(1986一)

7、，男，硕士研究生，研究方向：车辆系统动力学。一12一车辆运行平稳性。文献[3]研究了转向架蛇行运动对车辆运行平稳性的影响。本文建立了高速列车一无碴轨道一桥梁系统的垂向耦合动力学模型[引，运用Newmark—B数值方法得到系统的振动响应。并根据Sperling平稳性指数法[5]，把Sperling指标作为评定车辆运行平稳性的依据。改变列车悬挂系统的参数，得出在不同参数条件下的Sperling指标，从而研究这些参数的变化对列车运行平稳性的影响。1高速列车一无碴轨道—桥梁系统模型重点研究系统的垂向振动特征及其影响因素。因此采用高速列车一无碴轨

8、道一桥梁系统的垂向耦合动力分析模型．由车辆系统模型和轨道系统模型按一定的轮轨运动关系联系起来而组成。如图1所示。1．1车辆系统模型在建立车辆动力学分析的数学模型时。通常邱哲峰等：高速列车一无碴轨道一桥梁耦合