货车转向架动力学性能悬挂结构设计和参数优化的综合研究

建立了货车转向架曲型悬挂系统的非线性数学模型，包括构架式转向架的轴箱悬挂、三大件式转向架侧架间的交叉支撑连接、车体与转向架之间的旁承连接等主要结构，对具有2E轴转向架车辆的非线性动力学模型进行了验证和性能模拟，比较了不同的旁承结构对运行稳定性和曲线通过性能的影响，提出了适用于货车转向架悬挂参数的优化目标和方法及进一步研究的建议。     

内轴箱悬挂高速动车组转向架抗倾覆稳定性研究

内轴箱转向架由于轴箱悬挂内置大幅度降低了车体的抗侧滚刚度，影响其运行性能。为提高其抗倾覆性能，内轴箱转向架通常采取安装抗侧滚扭杆和提高一系悬挂垂向刚度的措施。文章提出了一种抗倾覆装置，以提高内轴箱悬挂高速动车组转向架抗倾覆稳定性。该装置由2条互不连通的回路组成，安装在轮对轴箱和构架之间。在分析抗倾覆装置的基本原理、刚度特性和车辆动力学模型之后，利用MATLAB/Simulink软件，联合AMESim和SIMPACK软件进行联合仿真，得到车辆在不同速度条件下通过大半径曲线时的动力学性能和动态包络线。结果表明，采用抗倾覆装置可以在保证车辆运行稳定性的条件下大幅提高车体的抗侧滚能力，在车辆脱轨系数和轮轴横向力等安全性指标方面有着更优异的表现，同时有着较小的动态包络线。     

基于LQR的半主动悬挂机车车辆控制策略的研究

指出现有的天棚阻尼半主动悬挂控制策略应用于铁道机车车辆领域中，在有效改善车体平稳性的同时，转向架和轮对的动力学性能变差。针对此现状，本文建立了铁道机车车辆1／4车体、二自由度的横向半主动悬挂模型，基于线性二次型最优控制器原理，综合考虑其性能指标，对车辆悬挂系统的半主动控制策略进行了改进研究，同时对改进后的控制策略的控制效果进行了仿真。仿真结果表明，经过改进后的半主动悬挂控制策略，在提高车辆平稳性的同时，转向架构架和轮对的动力学性能基本上保持不变，从而改善了整车的动力学性能。     

轨道车辆多点支承二系悬挂方案分析

轨道车辆的二系悬挂直接将车体和构架连接在一起,主要用于车体相对于转向架的缓冲减振,其性能好坏直接影响到车辆的乘坐舒适性和曲线通过性能.文章根据车辆运行的线路条件,基于车辆的悬挂系统所需满足的运动变形边界条件,对几种多点支承二系悬挂方案进行对比分析,以选出最优方案.     

高速万向轴传动式动力车动力学性能分析

采用ＮＩＬＳＡ程序，对万向轴传动式高速动力车进行了运动稳定性分析。采用美国ＡＡＲ的ＮＵＣＡＲＳ程序和德国的ＭＥＤＹＮＡ程序，分析了动力车的非线性动态曲线通过，非线性时域垂向和横向响应，以及频域垂向横向响应等动力学性能。确定了万向轴传动式高速动力车转向架的悬挂参数，并在保证性能的前提下方便了制造，有效地配合了转向架的设计工作。     

半主动悬挂系统动力学性能仿真分析

以配装SW—200型转向架的动力学试验车为研究对象,对二系横向阻尼采用天棚半主动悬挂和开关半主动悬挂2种控制模式下的车辆动力学性能进行仿真计算分析。结果表明:半主动悬挂控制模式下的车辆蛇行失稳临界速度比采用被动悬挂控制模式时虽有所下降,但仍能满足运用要求。与被动悬挂控制模式相比,在直线上运行时,天棚半主动悬挂和开关半主动悬挂控制模式下的车体横向平稳性指标分别改善13%～18%和8%～16%,而且车辆运行速度越高,半主动悬挂控制模式对车体振动的控制效果越好;在曲线上运行时,半主动悬挂模式对车体横向振动仍有良好的控制作用;与开关半主动模式相比,系统时滞对天棚半主动悬挂模式控制车体振动的效果影响较大。     

基于MATLAB软件的动车组转向架悬挂系统半主动控制仿真分析

基于CRH2高速动车组转向架悬挂系统结构,对列车垂直、水平两个方向建立动力学模型。利用模糊控制理论,对影响车辆运行平稳性的沉浮、点头、横移、侧滚及摇头等刚体振动进行控制策略分析。根据半主动控制系统的特性要求,提出采用磁流变阻尼替换原有油液阻尼,达到降低车体各个方向的振动加速度从而提升车体稳定性的目的。以中国干线铁路轨道功率谱密度为轨面激励发生基础,联合MATLAB软件中的Simulink模块进行整车性能仿真研究。仿真结果显示,该半主动控制悬挂系统能够较好地抑制两个方向的5种振动模式,对于改善车辆运行平稳性、降低转向架所受冲击力有良好的作用,在设计上可使用半主动控制的磁流变悬挂系统代替传统铁道车辆被动悬挂控制。     

200km／h高速客车转向架的动力学仿真计算

利用ＮＵＣＡＲＳ和ＭＥＤＹＮＡ多体动力学数值仿真程序对新设计研制的２００ｋｍ／ｈ高速客车转向架进行了多方案的动力学仿真计算和分析。讨论了建立车辆动力学仿真模型时需深入考虑的问题。分析了高速客车转向架动力学结构参数和悬挂参数对车辆动力学性能的影响。提出了２００ｋｍ／ｈ高速客车转向架可行的动力学悬挂参数设计方案。     

运用频响函数分析车辆二系悬挂的减振性能

提出了以构架振动为输入、车体响应为输出的频率响应函数估计的试验研究方法，并运用该方法来对比分析和研究车辆二系悬挂的减振性能。运用该方法，对装用SW160转向架和209HS转向架车辆进行了在线运行测试，并对其二系悬挂减振性能进行了对比分析。分析表明，SW160转向架的二系悬挂在0．5Hz和1．7Hz附近有较高的横向位移传递率，而209HS转向架在垂向的1．8Hz附近的位移传递率比SW160要高。运用SPAMP方法找到了导致SW160转向架横向传递率较高的原因后，更换了二系悬挂元件，重新进行了在线测试和试验分析。构架至车体响应的频响函数估计表明，更换二系悬挂元件后，SW160转向架在0．5Hz和1．7Hz处的横向位移传递率峰值得到了有效的控制，表明该转向架的横向减振性能得到了显著提高。     

构架式货车转向架动力学性能及悬挂参数的研究

以载重30t快运轨道平车为研究对象，建立了较为精确的构架式转向架货车系统的非线性数学模型。讨论了利诺尔摩擦浅银器以及心盘和弹性旁承的建模问题。研究了货车系统的蛇行运动稳定性、曲线通过性能和运行平稳性。分析了转向架悬挂参数对动力学性能的影响，并对转向架参数进行了优选。     

日本新干线动车高速转向架的研制和发展

概述了日本新干线动车高速转向架运行速度为２１０ｋｍ／ｈ的ＤＴ２００型发展运行速度为２７０－－３００ｋｍ／ｈ的ＴＤＴ２０３型和进一步开发试验速度达到３４５ｋｍ／ｈ的新型转向架，以及日本铁道综合研究所为下一世界新干线动车研制的速度为３５０ｋｍ／ｈ以上的转向架的试验研究过程；介绍了上述各型转向架的结构特点和性能参数。     

采用传统转向架与径向转向架的HX_D1C型电力机车动力学性能比较

为了改善我国重载牵引电力机车的轮缘磨耗现象,本文采用多刚体动力学软件SIMPACK分别建立了采用径向转向架和传统转向架的C_0-C_0轴式HX_D1C型电力机车动力学模型,通过比较两者的非线性稳定性、直线运行性能和曲线通过性能,结果说明采用径向转向架的HX_D1C型电力机车可以满足120 km/h速度的运用要求;直线运行性能优良;除了通过曲线时车体横向和垂向加速度外,曲线通过性能优于原车;降低轮缘磨耗显著,在100km/h以下减磨效果明显,各计算工况下轮缘磨耗降低60%以上,车轮磨耗功降低47%以上。     

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。     

轻轨车辆的车体及转向架

阐述了轻轨车辆的车体及转向架的特点，包括车体尺寸，车内布置，车体材料，高低地板车的结构，车门设置，转向架构架及悬挂装置，弹性车轮，牵引电动机悬挂及驱动，径向转向架及独立车轮，制动装置等。     

速度200km/h车辆一系悬挂参数优化及性能分析

一系悬挂刚度对车辆非线性稳定性、曲线通过动力学性能影响较大,优化一系悬挂刚度可以提高车辆的运行稳定性。通过根轨迹法对某转向架的一系纵向、横向刚度进行了优化,并以最优一系刚度方案对车辆的非线性临界速度、运行平稳性以及曲线通过性能进行了动力学评价。车辆采用优化后的一系刚度参数后,具有良好的舒适度,运行高速度与曲线通过性能也满足实际运行要求。     

NEXT250的开发

介绍了窄轨２５０ｋｍ／ｈ高速摆式列车计划的实施情况，为解决高速列车通过曲线时的稳定性，采用了新型车体倾摆机构和有源独立旋转车轮转向架。     

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°。     

中国标准地铁列车时速80公里B型车关键悬挂参数研究

根据中国标准地铁列车时速80 km B型车的设计要求和相关标准建立车辆动力学模型，基于车辆系统模态特性与运行速度、悬挂参数的相关性，利用傅里叶幅值扩展法对不同变量因子的灵敏度进行分析。依据动力学指标建立优化设计模型，对一系悬挂参数和二系悬挂参数进行优化组合，利用优化后的悬挂参数对车辆在不同工况下的动力学性能进行评估，并结合“车辆-轨道”耦合动力学模型，简要分析了车体和转向架模态对车辆平稳性和振动的影响。计算结果表明，基于优化后的悬挂参数，中国标准地铁列车时速80 km B型车的各项动力学性能满足标准和设计要求，车体和转向架的耦合性较弱，车辆系统有一定的安全裕量。     

摆式客车自适应控制设计与仿真研究

以Ｘ２０００摆式客车为研究对象，用绝对坐标多体动力学方法，建立了半车平面模型动态曲线通过的动力学方程。设计了ＰＤ反馈控制器和自适应控制器，为验证控制的效果和计算轮热力等动力学指标。对包括车体、转向架，一、二系悬挂、倾摆机构、轮轨非线性约束和虚拟车体主动约束的空间模型动态曲线通过进行了仿真计算。仿真结果表明：ＰＤ反馈控制和自收玻由于曲线探测信号滞后或随机干扰产生的轨变偏离，但当控制器设计参数与实际参     

北美铁路货车转向架的发展(续一)

9 一系悬挂转向架 一系悬挂转向架也叫做轴箱弹簧转向架，通常是作为提供给特种运用服务的优质转向架。在这种型式转向架上，其主弹簧和阻尼是装在轮轴系统与转向架构架之间的，因而垂向和横向弹簧挠度和阻尼与最小的簧下重量一起就直接作用于转向架轮对运动。随之带来优良的垂向和横向运行品质，以及高速蛇行稳定性和良好的曲线通过性能。 提供的这种基本结构是在运用于欧洲的转向架系列结构基础上设计的，在最新专门设计中，还结合了摆吊式横动和迫导向功能。图18为一种迫导向径向转向架。