抗蛇行减振器对磁流变耦合轮对车辆的临界速度与高速曲线通过性能的影响

为使磁流变(Magneto-rheological Fluid,MRF)耦合轮对在工程化、实用化方面有较大的进展,作者建立了31个自由度的车辆系统数学模型,并通过仿真分析发现:车辆在没有安装抗蛇行运动减振器的条件下,当磁流变的屈服应力较小时,虽有较高的临界速度,但轮对横移量较大,易出现2点接触;若屈服应力增大,临界速度急剧下降,到一定值后则降幅变缓。当车辆安装合适的抗蛇行运动减振器后,可大幅度提高车辆的临界速度,在适宜磁流变屈服应力的配合下,车辆以高速和超高速在高速铁路上行驶时,轮对和车体均具有较好的横向动力学性能。因此,合适的抗蛇行运动减振器对磁流变耦合轮对车辆是必须的。

磁流变耦合轮对车辆高速曲线通过性能研究和探讨

为使磁流变耦合轮对车辆向高速铁路的工程化有较大的进展,建立31自由度的车辆系统数学模型。仿真计算表明:磁流变屈服应力小于某一值和曲线半径小于一定值时,对轮对的横移、摇头、轮轨横向力和车体横向加速度造成的波动较大,有的可能会出现两点接触;屈服应力在随后的一定范围内,车辆在不同半径曲线上的以上性能参数变化平缓且较小;继续增大屈服应力,以上性能参数则增加。因此,当磁流变的屈服应力在一定范围内变化时,磁流变耦合轮对车辆才具有较好的高速曲线通过性能。

磁流变耦合轮对车辆的超高速曲线通过性能

为了探讨磁流变耦合轮对车辆的动力学性能和超高速运行的可行性,基于磁流变双粘度本构关系,建立了具有抗蛇行运动减振器的磁流变耦合轮对整车曲线通过模型.研究表明:当磁流变屈服应力较小时,车辆具有较高的临界速度,但车轮和钢轨在曲线上易出现两点接触;在确定的车辆悬挂参数、合适的磁流变屈服应力和抗蛇行运动阻尼的条件下,抗蛇行减振器磁流变耦合轮对车辆具有较好的超高速曲线通过性能.

高速铁路不同结构类型曲线轨道的轮轨动态相互作用特征分析

为了研究高速铁路不同结构类型曲线轨道的轮轨动态相互作用特征,以期为动车组在线路上的适应性设计提供参考,通过动力学仿真的手段,针对我国高速铁路常见的的板式无砟轨道、双块式无砟轨道和有砟轨道等多种类型轨道结构,采用车辆-轨道耦合动力学模型,选取轨道随机不平顺和钢轨波浪形磨耗不平顺,计算了高速动车组通过曲线时的轮轨动态相互作用响应,分析了动车组在不同结构类型曲线轨道上运行的动态相互作用特征。结果表明,动车组在不同结构类型的曲线轨道上运行时,轮轨垂向动态相互作用指标随速度增大而增大,轮轨横向动态相互作用指标随速度增大呈先减小后增大的规律。随机不平顺作用下,动车组在不同结构类型曲线轨道上动力学性能很接近,其在无砟轨道上的运行性能略优于在有砟轨道上的运行性能;钢轨波浪形磨耗不平顺作用下,CRTSⅡ型无砟轨道上的轮轨动态相互作用最强,CRTSⅠ,CRTSⅢ和双块式无砟轨道次之,有砟轨道最弱。