铁路提速与乘车舒适性评价

指出列车提速后应该对影响乘坐舒适性的振动特性参数数横向恒定加速度、侧滚角速度、车体振动加速度等的增大采取对策，摆式车体列车的开发是对策之一，其车体倾斜控制技术已取得很大进步。介绍了各振动特性参数间的相互影响，对坐姿乘坐舒适性的评价，摆式车体列车离心力的补偿比率等。     

列车保有加速度的选择

列车保有加速度的选择直接影响列车质量与列车速度的合理匹配，通过分析和计算列车保有加速度与保有功率系数，列车比功率的关系以及一质量与最高速度之间关系的基础上，提出设计或引进牵引动力时，应选择较高的列车保有加速度，而既有机车牵引时，容许选用较小的列车保有加速度，并推荐了具体数值范围。     

列车纵向冲动加速度变化率测试仪的研制

旅客列车平稳操纵纵向冲动的传统的测试手段是用冲动测试棒或冲动加速度来度量。笔者提出了用加速度变化率参数来测试列车纵向冲动的方法。介绍了纵向冲动速度变化率测试仪的研制与结构。还介绍了对该仪器试验数据的分析，包括列车纵向冲动加速度与加速度变化率的相关分析，频率分布、子样的数字特征及其正态分布的检验。最后获得旅客列车平稳操纵纵向冲动评定标准。     

牵引力测试的加速度法探讨

基于通用的列车运动方程，建立了牵引力测试的加速度法。阐述了牵引力与列车加速度及列车阻力之间的关系。推荐的加速度测试法比传统的动力计法更能适用于动车组、市郊列车和地铁列车。加速度测试法的先决条件是确定列车基本阻力、回转质量系数和列车质量，而其测试关键是列车加速度的测定。文章就加速度测试法测试精度做了分析计算和探讨。推荐的加（减）速度法的原则已经用于列车阻力与闸瓦摩察系数的测试，也能应用于任何类型制动系统的制动力测试。     

高速与重载列车3个牵引计算参数的界定值

我国高速铁路与重载铁路发展迅速,尤其高速铁路与高速列车的数量与品质已居世界前列,所以界定高速列车与重载列车一些有歧见的牵引计算参数非常重要。依据分析与研讨结果,3个相关的牵引计算参数(回转质量系数、牵引力使用系数及保有加速度)的界定值已经得出并予以推荐:(1)我国高速列车(含空货物列车)的回转质量系数应取定为0.10,重载列车的回转质量系数仍维持0.06,相关的列车运行时间和距离的计算公式见表3;(2)对于高速与重载列车而言,牵引力使用系数完全没有必要;(3)高速列车与重载列车以及其他列车保有加速度可按表6选用,对于最高速度360 km/h及其以上的高速与超高速列车保有加速度(计入回转质量系数)可降至0.04 m/s2左右,而重载列车的保有加速度至少要选用0.01 m/s2。     

设备与座椅悬挂参数对列车乘坐舒适性影响分析

建立车辆-设备-座椅的19自由度动力学模型,导出车体、设备及座椅的振动加速度频响函数表达式,以德国垂向轨道不平顺作为轮轨激励,研究有无设备及设备与座椅悬挂参数对高速列车垂向乘坐舒适度的影响规律。研究结果表明:合理设计车下设备与座椅悬挂参数能够改善列车乘坐舒适度。当设备悬挂位置偏离车体中部6.25 m且设备悬挂刚度范围为3.87～6.71 MN/m,座椅悬挂刚度在1.09～1.138 MN/m时,列车各座椅乘坐舒适度能够满足工程要求。     

高速铁路三维线形参数及其对列车运动的影响

研究目的:为避免传统二维设计方式出现的设计差错,明确线路的三维曲线线形对高速列车运动的影响,以微分几何不变量曲率、挠率为参数,并结合三维曲线的Frenet标架,建立线路三维线形设计指标以及列车三维运动学模型,然后分析三维线形参数对线路走向及对列车运动特性的影响。研究结论:(1)任何线路的走向及形状都可以通过曲率、挠率及Frenet标架进行表达,以此为参数建立的列车运动学模型可准确反映列车运动状态;(2)二维设计易产生设计差错,并不能准确评价列车的运动状态;(3)线形参数对列车加速度、急动度起主导作用,其中曲率决定了加速度的大小,但横、竖向加速度大小也受控于Frenet标架的侧倾;急动度由曲率变化率、挠率产生,其中曲率变化率是急动度是否超限的关键因素;(4)为避免设计差错,在高速、超高速铁路设计中应引入三维线形设计方式。     

纵断面线路参数对直线电机列车的动力影响

研究目的:为了确定纵断面线路参数取值对LIM列车运行舒适性和安全性的影响规律,基于首都机场线LIM地铁系统参数建立列车-线路三维耦合动力学模型,分析在纵断面线路参数和车速影响下,LIM地铁系统动力响应特性,拟合得到车体最大垂向加速度、轮轨最大垂向力、最大轮重减载率与竖曲线类型、竖曲线半径、列车行驶速度之间的关系公式。研究结论:(1)凹形竖曲线会增大列车垂向加速度和轮轨垂向力,减小轮重减载率;(2)凸形竖曲线会减小列车垂向加速度和轮轨垂向力,增大轮重减载率;(3)车体最大垂向加速度、轮轨最大垂向力、最大轮重减载率均与曲线半径的倒数相关;(4)车体最大垂向加速度、轮轨最大垂向力、最大轮重减载率均与车速的平方相关;(5)本研究成果可为LIM地铁系统纵断面线路参数优化提供理论依据。     

长大货物列车智能型电控空气制动动力学性能分析

针对货物列车智能电控空气制动系统，首先进行一维纵向动力学分析计算，然后取出列车中纵向力量大的车辆，并结合前后两辆车形成三车三维动力学模型，输入轮轨参数、制动力矩，利用ADAMS/Rail模块建立了动力学仿真系统并进行了动力学仿真分析，并和我国重载货物列车最常用120型空气制动系统进行了比较。通过一维纵向动力学分析，指出电控空气制动货物列车在制动距离、车钩力等参数上较120型空气制动机货物列车优良。电控空气制动车钩力和纵向加速度的变化均较小，且最大车钩力车位在整个制动过程中基本为压钩力，且制动力分布均匀，减少了列车纵向力，有利于重载货物车辆的运输安全和延长车辆的使用寿命。三维仿真分析表明，电控空气制动在脱轨系数、轮重减载率、轮轨横向力、车体点头加速度等有关安全性的动力学性能指标上都远远优于传统的120型空气制动机。因此，无论从一维和三维动力学，列车智能电控空气制系统对货物列车制动性能及运行安全性都具有极大的改善。列车电控空气制动对于货物列车的制动具有极大的经济效益，是未来我国长大重载货物列车抽旧动系统的发展方向。     

列车舒适度和平稳性测试仪的设计与实现

根据UIC513标准和GB5595-85标准，采用数字信号处理器（DSP）计算列车舒适度和平稳性，设计出便携式列车舒适度和平稳性测试仪。测试仪的基本工作原理是：DSP通过计算列车车体在一段时间内3个方向振动加速度的加权均平方根值的综合值，得到列车车体综合乘坐舒适度指标值；将测得的加速度按频率分组，统计每个频率段中不同加速度的平稳性指标值，然后对各频率段的平稳性指标值进行加权处理，得到列车的横向和垂向平稳性指标值。把测试仪采集到的列车上的原始振动加速度信号传输给计算机进行检验计算。将计算结果与测试仪检测结果进行对比分析可知：测试仪能准确测量列车的舒适度与平稳性。且测试仪还具有稳定性好、携带和使用方便的持点。