高速车辆横向振动耦合机制形成的主要因素.pdf

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1、第36卷第4期大连交通大学学报Vo1．36No．42015年8月JOURNAL0FDAUANJIAOTONGUNIVERSIrYAug．2015文章编号：1673—9590(2015)04—0041—06高速车辆横向振动耦合机制形成的主要因素朴明伟，赵强，于成龙，兆文忠(1．大连交通大学机械工程学院，辽宁大连116028；2．大连交通大学交通运输工程学院，辽宁大连116028、米摘要：与快铁运用模式不同，高铁运用模式更加强调安全冗余．因而降低蛇行振荡参振质量应当作为高速转向架设计的基本原则．横向振动耦合机制是高铁车辆振动行为的基本规律，其形成具有以下2个主要因素：即轮

2、对(强)迫导向定位形式和抗蛇行高频阻抗作用，两者导致车体摇头大阻尼特征，造成车体对后位转向架接口的横向高频扰动增强，进而构成了横向振动传递媒介．同时这2个因素也是参振质量降低的必要技术条件．降低纵向定位刚度或最小等效锥度，将违背高速转向架的降低参振质量基本原则．因而在350km／h标准动车组及其技改中，必须实施抗蛇行宽频带吸能机制原始技术创新．关键词：高铁车辆；横向振动耦合机制；轮对迫导向定位形式；参振质量；抗蛇行高频阻抗文献标识码：A0引言6．6t．铝合金车体采用整体式轻量化结构设计形式，具有挤压成型、纵向拚焊工艺特点，但是也存号陕铁运用模式不同，高铁运用必须强调安

3、在“无骨架无纵梁”结构缺陷．罗杰·古戴尔提出全冗余．因而降低(蛇行振荡)参振质量应当作为了车体垂向主动减振技术⋯，其前提是轻量化车高速转向架设计的基本原则．中国长距离高铁运体结构设计未能满足√2原则，即车体1阶垂向弯用证实了：高速转向架(如ICE3系列)具有其技曲模态频率低于转向架构架沉浮模态频率的1．4术创新，确保了其安全冗余．但是也不得不看到目前ICE3原型尚存在2个主要技术问题：即圆锥型倍．在2阶段技改后，某日系车辆目前正在进行车下质量橡胶吊挂技改．若300km／h提速运行，轨踏面及其磨耗对钢轨养护与维修所造成的负面影道小缺陷激扰(波长小于转向架轴距的轨道不平响

4、；车体摇头大阻尼所造成的横向振动耦合机制．特别是长达列车，其线路服役条件具有其复杂性顺激扰)将造成转向架构架的垂向强迫振动响应．由于日系空簧具有硬悬挂特性J，车体垂向与不确定性，尚需要考虑侧风对车体扰动的流固耦合效应，路堤冻胀或桥墩沉降所形成的轨道长加速度响应频带增宽．因而上述车下质量橡胶吊波不平顺激扰，以及高寒地区运用所可能出现的挂技改将会造成更为严重的垂向振动问题．相反，冰雪阻塞等．为了更好地落实高铁经济运用，必须由于车体对走行部接口增添了抗蛇行高频阻抗新正确认知高铁车辆振动行为的基本规律，即横向因素，高铁车辆采用了车下质量橡胶吊挂，以避免振动耦合机制及其形成的主

5、要原因．铝合金车体的1阶横向弯曲模态振动，确保其30由于快速与高速转向架存在设计理念的不年技术服役寿命．在固体力学研究域，应用奇异系同，其车辆振动机制也不尽相同．结合分散动力驱数概念可以证明：高铁车辆横向振动耦合机制具动技术形式，车体轻量化设计的技术目的，就是要有3大力学判定条件：即足够激扰能量、振动传递增大车下吊挂的辅助装备和电气设备质量(简称媒介以及耦合共振可能型．根据横向振动耦合机车下质量)．如拖车TC02(变电车)，其总的车下制，文献[3]提出了基于刚柔耦合的车下橡胶吊挂质量，约10t，其中，仅变流器及其冷却装置可达参数优化设计方法．由此可见，对于快铁运用模式

6、，米收稿日期：2014-09-28作者简介：朴明伟(1962一)，男，教授，博士，主要从事车辆动力学及其应用的研究E-mail：mw__piao@126．eom．42大连交通大学学报第36卷一般选用经济性轨道车辆，以自导向转向架技术形稳定性态分析式来兼顾导向与稳定性能．若提速至300km／h高!轨道磨耗敏感影响10Jl铁运用，由于日系空簧的经济性选型，快铁车辆将1rl1一1垫些堑壑堂丝塑丝H墨圭墨竺I-I~tlrlI主要表现为垂向振动传递机制．而高铁运用模式轨道串接刚度和阻尼c则更加强调安全冗余，在抗蛇行频带吸能机制配不平砉顺激合下，以迫导向转向架技术形式来实现参振质

7、量扰一==的降低，因而高铁车辆主要表现为横向振动耦合图1整车闭环系统及其线性稳定性分析机制．为了切实落实高铁经济运用，本文进一步研德国西门子公司，以在等效锥度0．30下最小究高铁车辆横向振动耦合机制形成的主要因素，模态阻尼不得低于5％作为原则，确定了抗蛇行减以正确认知高速列车稳定鲁棒性能，确保长大列振器线性阻尼，并给出了动车组转向架原配和长编车的持续稳定安全运行．转向架原配的抗蛇行减振器线性阻尼C配置方案，1高速转向架创新技术特点其设计车速分别为300／350km／h．但是对于长编转向架原配，型式试验发现了高速晃车现象，因而提就现有技术水平而言，高速