车体与转向架连接要素的合理化——改善乘坐舒适度

在讨论包括车体弯曲振动在内的上下振动对乘坐舒适度影响问题时，不仅要考虑通过空气弹簧产生的车体上下振动，还必须考虑通过摇枕、单联接杆、心盘座等介于车体与转向架之间连接要素产生的车体振动。另外，为改善乘坐舒适度，力求使车体与转向架系统各特性值的合理化是至关重要的。     

优化车体和转向架间联结要素的特性,提高舒适性

降低车体的弯曲振动地改善铁道车辆乘坐舒适非常重要，弯曲振动与车体和转向架的摇枕纵向拉杆、牵引装置及抗蛇行减振器等联结要素的特性有关。本文介绍了一种新的数学模型，并利用该模型可以对 上联结要素的特性，以及其对乘坐舒适度的影响进行研究。     

转向架主要参数对机车车辆车体弯曲振动的影响

介绍了用传递矩阵法求取考虑了转向架构架弯曲刚性的转向架、车体的振动响应解析方法，并以日本新干线动车为例，计算了与轨道垂直变形相对应的车体振动响应。在此基础上，研究了转向架构架弯曲刚性等转向架参数对车体弯曲振动及垂向系统乘坐舒适性的影响。研究结果表明，转向架构架的弯曲刚性对车体一次弯曲振动影响不大，但转向架构架刚怀降低会导致１０ＨＺ以上高频区二次以上的车体弯曲振动加大，使乘坐舒适性恶化，文中还阐明了     

橡胶件的损伤判定法

连接转向架与车体的单拉杆是将转向架加、减速时的力传递到车体的重要零件。单拉杆橡胶则是控制转向架一车体间的振动传导力使用的零件,要求保持适当的弹性。文章介绍利用冲击激振试验获得的振动特性,计算单位拉杆橡胶弹簧常数的方法,并验证了其合理性。指出冲击激振试验可以判定单拉杆橡胶件是否有大的损伤,它比材料试验更高效、省力,是为检修现场提供有效判断老化的方法。     

牵引拉杆缓冲橡胶的开发

旋转的轮轴如有稍许质量失衡,就可激发车体弯曲振动,降低乘车舒适度.为防止这种现象,日本铁道综合技术研究所开发了牵引拉杆缓冲橡胶,这是一种面向缓冲橡胶与转向架—车体的安装用橡胶,金属配件间具有微小间隙.利用这种缓冲橡胶,有望隔离来自转向架向车体传递的微小振幅的激振力,降低车体的弯曲振动,确保牵引力的传递和运行的安全性.     

通过控制空气弹簧的衰减降低车辆垂向振动

近年来在铁道车辆上,作为车体支承装置的二系弹簧悬挂,基本上是采用空气弹簧的方式。这种方式是通过空气弹簧本体及与之连通的辅助空气腔中的空气,实现柔软的弹簧特性。在连接空气弹簧气囊与辅助空气腔的空气通路上,设置固定节流阀,来控制弹簧的衰减,可以提供良好的乘坐舒适度。不过,由空气弹簧与车体组成的系统,其固有振动频率多数情形下处于1Hz附近,为了进一步提高垂向舒适度,要求降低该低频振动。     

车体弯曲振动减振法

从乘坐舒适度方面看,车体弯曲振动的减振措施主要针对车体本身,本研究包括了转向架。车体与转向架间采用的牵引装置等的参数对车体影响很大,优化这些参数对减小弯曲振动是有效的。     

改善乘坐舒适度的措施

介绍了为改善下一代新干线车辆的乘坐舒适度所采取的措施,包括改善转向架技术参数、采用新型振动控制系统以及新型车体倾摆控制系统等。以上措施可以改善车辆在直线上和曲线上运行时的横向和垂向乘坐舒适度。     

新干线高速列车运行时垂直振动舒适度的改善

为改善新干线高速列车运行时的垂直振动乘坐舒适度,采用了减小车体弹性振动的措施,并提出了转向架悬挂系统的设计方法.     

车辆垂向振动控制装置的开发

本文介绍铁道车辆用新的垂直振动控制方法,即利用新开发的一系弹簧悬挂衰减控制装置,改善乘车舒适度评价指标LT值达3.2 dB,实现了体感水平的乘车舒适度的改善.     

城轨车辆长期服役过程中关键部件疲劳寿命性能研究

为了研究城轨地铁车辆长期大负载运行对关键部件疲劳寿命的影响，文章跟踪测试了实际服役状态下某地铁车辆转向架、车体关键部位的动应力，获得了动应力幅值与列车载重变化的关系，并依据Miner线性疲劳累计损伤法则计算了各测点的每日等效应力。结果表明，车体和转向架关键部位的应力幅值与列车载重具有强关联性，构架纵梁与横梁连接焊缝和牵引拉杆座焊缝的等效应力最大值超过70 MPa,构架空气弹簧座焊缝和一系弹簧座焊缝的等效应力维持在较高水平。     

日本研究提高既有线曲线通过速度的倾斜转向架

日本铁道综合研究所开发用于提高列车通过既有线曲线速度的新技术，如车体倾斜技术和操舵转向架技术。列车提速时由于受到制动距离的制约，通过曲线时减小速度的改变量，可以提高运行速度，同时改善舒适度、抑制轨道不平顺及轮轨磨耗对轨道和车辆的影响。在摆式车体与转向架间左右两侧安装空气弹簧，可使车体倾斜，由于限制了空气弹簧的压缩，车体最大倾斜角为2°。     

降低车体垂向振动的装置

为大幅度提高铁道车辆垂向振动舒适度，日本铁道综合技术研究所利用轴减振器与空气弹簧（节流控制阀内置型空气弹簧）的阻尼控制，开发出一种新装置，用于降低车体的一阶弯曲模式与刚体模式的振动。试制的装置装备将用于新干线的车辆上，该装置在车辆试验台上进行激振试验，确认其减振效果。根据该实验结果，制作出可供装车并可运行的装置如图1所示，将其装备在新干线车辆上，实施现车运行试验。     

车辆车体弯曲振动及其减振技术

由于高速化、降低路基振动、节能、低成本等要求,车辆进行了轻量化和结构简化,但随之而来的车体垂向振动平稳性方面出现了引人注目的问题。影响平稳性的车体垂向振动可以大致划分为刚体振动(支承车体的空气弹簧上方车体自身不变形的振动)和车体弯曲振动(车体一边弯曲变形一边振     

铁道车辆一系悬挂垂向变阻尼系统的开发

为了抑制车体垂向弯曲振动,提高铁道车辆乘坐舒适度,开发了一系悬挂阻尼控制系统.本文介绍了此系统的构成,并介绍了装有开发的可变一系垂向减振器的车辆在新干线数条线路上的运行试验情况.试验结果表明,该系统能有效降低车体一阶弯曲模态的垂向振动加速度,并改善乘坐舒适度.     

防车体垂向振动抗蛇行减振器用位移相关型橡胶节点的研发

研发用于连接转向架构架与车体的位移相关型橡胶节点,抑制因质量微小不平衡轮对旋转所引起的铁道车辆车体的垂向振动,以提高乘坐舒适度。文章对抗蛇行减振器用位移相关型橡胶节点作了介绍。为确认这种新设计橡胶节点的抑振性能,进行了旋转激振试验和运行试验。结果表明,使用这种新研发的位移相关型橡胶节点降低了不平衡轮对旋转所引起的车体垂向振动。     

利用可调阻尼液压减振器降低车体振动

一般为了减少铁路车辆的上下振动,提高乘坐舒适度,最有效的方法是降低频率接近车体一次弯曲振动频率4～8Hz的弹性振动。为了通过调整车体的刚性状态降低弹性振动,从而大大改善乘坐舒适度,日     

利用与空气弹簧并联的油压减振器降低车体垂向振动

介绍了与空气弹簧并联的可变阻尼垂向振动减振器的车体减振控制系统的概况,以及运行试验结果。试验结果表明,采用该系统能够降低车体振动,提高乘坐舒适度。     

通过轴减振器的衰减控制降低车体垂向弯曲振动

近年来的铁道车辆上，有时会显著地发生车体垂向弹性振动。特别是其中的车体1阶弯曲振动因对乘坐舒适度的影响较大，所以日本对低1阶弯曲振动的方法进行了研究和试验。但这些减振对策无论有无效果，无一例外都是用对车体直接施加作用的方法来进行减振。     

日本研究提高既有线曲线通过速度的倾斜转向架

日本铁道综研所开发用于提高既有线列车通过曲线时速度的新技术，如车体倾斜技术和操舵转向架技术。提速时由于受到制动距离的制约，通过曲线时减小速度的改变量，可以提高运行速度，同时改善舒适度、抑制轨道不平整及轮轨磨耗对轨道和车辆的影响。在摆式车体与转向架间左右两侧安装空气弹簧，可使车体倾斜，由于限制了空气弹簧的压缩，车体最大倾斜角为2°。另一种倾斜采用摆式梁的结构，最大倾斜角可达6°，可由摆式梁和转向架之间安装的调节器来控制倾斜程度，适应曲线形状的路线并保持车体倾斜。铁道综研所从人体工程学的角度出发，提出了摆式车体舒适度的两项指标：缓和曲线舒适度TCT和晕车评价方法，并开发了新的摆式车体模型。今后将继续研发新型的操舵系统，使曲线运行时能更好地减小横压效果，并通过在车上装置传感器来检测曲线运行时的操舵控制。