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摆式电动车组拖车动力学性能研究

高常君  
【摘要】: 列车提速有两种途径:一种是修建高速铁路开行高速列车,另一种是对既有线加以改造,开行摆式列车。其中,摆式列车在保证旅客乘坐舒适性的同时,能够提高列车曲线通过的速度,缩短旅行时间,而又不需要太大的投资,符合我国的国情、路情。目前,国家已经立项要研制、开发运行速度为210km/h的摆式电动车组,论文结合实际,进行摆式电动车组拖车的动力学性能研究。 论文首先阐述了摆式列车的提速原理,介绍了国外摆式列车的发展、研究情况和成果。根据研制的拖车转向架的结构建立了拖车的动力学计算模型;推导了拖车动力学数学方程,阐述了动力学计算原理;并利用多体系统仿真软件SIMPACK建立拖车的仿真计算模型。 利用建立的仿真计算模型,在转向架原始参数的基础上,对拖车的悬挂参数进行了优化,优选出使拖车的综合动力学性能包括横向稳定性、运行平稳性和动态曲线通过性能良好的两组参数组合。 然后,论文分析了拖车的动力学性能。比较了两组不同的参数组合对拖车动力学性能的影响,确定了拖车的悬挂参数。仿真计算的结果表明:拖车的各项动力学性能指标满足有关标准和设计任务书的要求。比较了拖车在等级较高的线路上和在等级较低的线路上运行时的平稳性能,指出研制的摆式电动车组拖车在等级较高的线路上运行时,平稳性满足有关标准对于新造车的要求,在等级较低的线路上运行,平稳性能恶化,超出有关标准对于新造车的要求。 最后,论文分析了拖车在几种故障工况下的动力学性能,包括抗蛇行减振器失效工况的横向稳定性;空气弹簧无气工况的运行平稳性;曲线通过时倾摆作动器不动作和倾摆作动器反向动作工况拖车的动态曲线通过性能。


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