动车组车辆车下悬吊设备线路振动特征分析

高速列车刚柔耦合振动会引起车下悬吊设备的剧烈运动。介绍了高速动车组车辆悬吊设备以及质量调谐吸振理论。根据试验数据,分析了构架振动响应、车下设备振动响应,以及不同车速和线路对车下设备振动响应的影响。结果表明:正常路段构架横向振动加速度振动幅值较小,而蛇形激励路段构架横向振动主频为7.4 Hz。在振动水平正常时段,设备振动显著大于车体振动,设备频域振动特征主要为高频磁致振动,设备15 Hz以上的高频振动均未传递至车体。转向架蛇行激励时段,辅助变流器和车体耦合振动频率为7.6 Hz,设备和车体振动相位基本相同。运行速度增大时,车下设备振动增强,线路条件对车下设备振动也有重要影响。     

车下设备布置形式对车辆动力学性能影响研究

对某型动车的车体有限元模型进行了模态计算,并利用多体动力学软件SIMPACK的接口模块FEMBS建立了该动车的刚柔耦合系统动力学模型,研究了不同设备布置形式对车体与设备耦合振动的影响。仿真结果表明:车下设备布置方案的不同对高速动车临界速度和曲线通过性能的影响并不是很大;将重设备放到车体中间部位能够对车体的弯曲振动起到抑制作用。     

动车组车下设备安装座缝隙问题的研究与对策

动车组车下设备安装后,车体安装面和设备安装面之间有时会出现较大缝隙,给动车组的运行带来较大隐患,使用楔形垫片或异形垫片可以解决缝隙问题。     

更高速度等级动车组齿轮箱试验研究

对更高速度等级动车组齿轮箱进行了试验研究,对齿轮箱典型性能参数进行了测试和分析,试验结果和分析表明,齿轮箱温升正常,密封可靠,传动平稳,无异常振动和噪声,齿轮箱运转正常,满足更高速度应用要求。通过本试验研究,可为高速动车组齿轮箱开发和试验提供技术积累及参考。     

高速动车组制动盘试验研究分析

对所研制的制动盘进行力学性能、金相组织、热学性能试验分析及1:1制动动力试验分析,结果显示新研制的高速动车组制动盘具有较高的力学性能、金相组织致密、机械性能冷热态一致、以及良好的散热性能和耐疲劳特性;试验表明所研制的制动盘各项试验性能指标均满足高速动车组制动系统基本要求。     

高速动车组半主动悬挂系统动力学性能仿真分析

介绍了基于天棚控制理论的半主动减振器原理,以CRH380A动车组头车为研究对象,对天棚阻尼系数和时滞对车辆动力学性能的影响进行了仿真分析.结果表明:天棚阻尼系数越大,车体横向减振性能越优,但系统允许的最大时滞减小;天棚阻尼系数的设计要同时考虑横向振动性能和系统时滞的影响.半主动控制模式比被动模式对车体横向振动的改善效果均比较明显,平均改善率超过20％.     

高速动车组车端内风挡动力学特性试验研究

开展高速动车组内风挡动力学特性研究是改善车端连接系统动力学性能的重要内容。首先,介绍了高速动车组车端内风挡系统,并采用模态试验的方法获得内风挡固有振动特性。其次,基于350 km/h速度等级高速动车组进行实车线路试验,对内风挡与安装框架进行了振动测试,对比分析外风挡有无间隙条件下内风挡与车端连接系统之间的动态关系。研究表明,高速动车组内风挡结构的前8阶固有振动频率之间数值接近,使得内风挡振动的主频范围增大,易受列车运行过程中的宽频激扰引发弹性共振。当列车外风挡无间隙时,内风挡结构在风挡框架的宽频振动激励下其多阶固有频率被激励,产生接近固有频率的弹性共振;当列车外风挡之间存在间隙时,空腔内压力变化频率使得内风挡产生强迫振动。研究可为内风挡疲劳寿命以及内风挡结构动力学性能设计提供参考。     

基于SIMPACK的车下设备垂向隔振参数研究

以具有双层隔振系统的柴油发电机组为研究对象,对轨道列车车下悬挂设备与列车车体之间的耦合振动进行研究。首先建立起一个三自由度的力学模型进行振动分析,然后据此建立对应的车体-动力包耦合振动微分方程,并推导出动力包的振动烈度与垂向隔振参数之间的函数关系,最终选取振动烈度作为评价准则,研究在双层隔振系统中隔振弹簧的两大参数垂向刚度和垂向阻尼对振动烈度产生的影响。结果显示:列车隔振系统中隔振器刚度主要对列车运行平稳性产生影响,而隔振器阻尼则主要影响列车柴油发电机组的振动烈度;参考列车运行平稳性及柴油发电机组振动烈度两大指标,可以为列车隔振系统参数的选取提供一定的参考依据。     

CRH3型高速动车组重型设备安装布置研究

在高速运行以及紧急制动时,动车组车下悬吊的重型设备会产生较大的动态载荷并发生一定频率的振动,对列车运行的安全性、平稳性、舒适性以及运行寿命都会有很大影响.为了减少这些因素的影响,对重型设备的分布、悬吊方式和悬吊结构进行了研究.     

城际动车组车体研制

基于城际动车组运营特点分析了其车体结构疲劳强度,并以此优化车体结构设计。仿真和试验表明,采用上述优化措施的系列城际动车组车体既实现了轻量化目标,又满足强度、刚度等安全指标要求。     

动车组牵引系统地面模拟线路运行的试验方法

结合仿真技术以及动车组背靠背试验台的特点,提出一种地面模拟动车组牵引系统线路运行的试验方法,将实际的线路数据输入仿真软件,通过软件仿真得出列车运行的时间、速度等数据,并将这些数据导入到地面试验系统中,模拟动车组牵引系统的线路运行。这种试验方法使得动车组牵引系统在地面就能对线路运行性能进行试验验证,便于及早发现问题进行整改,对牵引系统的性能进行了更为全面可靠的验证,为牵引系统设计提供参考。     

城际动车组气动设计方法的研究

针对城际动车组运行速度及运营环境,从舒适性和经济性2个方面提出城际动车组气动设计面临的主要挑战。根据高速列车气动设计经验,从头型外形气动优化设计和车体表面平顺化2个方面开展气动设计,形成4个速度等级的城际动车组头型,并基于数值模拟、风洞试验及线路试验进行设计验证。研究表明,仿真结果与试验结果误差较小,满足工程计算精度要求。风洞试验表明3辆编组的城际动车组气动阻力较原始设计方案减小了约13.2%,远场气动噪声满足设计要求。线路试验表明,城际动车组的气动阻力达到CRH2水平,隧道通过及交会压力波幅值均小于±4 k Pa,各项气动设计指标均达到预期要求。     

气动载荷对高速动车组的设备舱强度影响研究

对比分析了现有高速动车组设备舱强度计算与评估标准,提出将气动载荷设为定值研究设备舱疲劳强度的方法。通过静强度分析优化改进了设备舱结构,对比分析了单独施加气动和冲击,同时施加气动和冲击对设备舱静载荷的性能影响;同时参照标准和实测载荷,探索性研究了不同气动载荷下设备舱疲劳特性。分析结果表明,气动载荷对设备舱强度影响较大,±1 500 Pa气动载荷下设备舱疲劳强度满足设计要求。     

CRH6型城际动车组抗侧滚扭杆装置的研制

介绍了抗侧滚扭杆装置工作原理,从抗侧滚扭杆设计方案、受力分析、刚度计算、强度分析等方面阐述CRH6型城际动车组抗侧滚扭杆装置。试验结果表明:该型抗侧滚扭杆装置的结构、刚度、强度及制造工艺等完全满足CRH6型城际动车组抗侧滚扭杆的运用要求,经过1000万次疲劳试验,该装置未发生任何问题。     

高速动车组新型压力控制装置

与常规的主动式和被动式压力保护装置不同,新型高速动车组用压力控制装置采用主动式和被动式相结合的双电机驱动装置实现车内压力控制,通过隧道和隧道交会试验,验证了新型压力控制装置抑制车外压力波动的能力,形成了高速动车组车内压力控制新型技术平台.     

城际动车组头车耐碰撞性研究

从耐碰撞轨道车辆总体设计思想出发,依据国内、外相关的耐碰撞设计规范和准则,结合某型城际动车组,利用显式有限元软件ANSYS/LS-DYNA,建立其头车碰撞的有限元模型,并对碰撞过程进行数值模拟。研究结果表明,该型城际动车组头车的耐碰撞性能满足相关标准的要求。     

试验动车组受电弓弓体及安装强度研究

为了解受电弓在我国高速试验动车组上的性能,对其机械、结构强度进行预判,构建了试验动车组受电弓弓体、底座的有限元分析模型,分析了600 km/h速度工况下,弓体各部件的机械结构强度参数、底座及焊缝关键部位的应力分布,并对弓体结构强度、底座焊缝结构强度、固定螺栓结构强度进行了校核。分析结果表明:试验动车组受电弓的弓体及安装结构强度均在安全系数范围内,能够满足试验列车高速运行的要求。     

货车转向架悬挂参数与运行性能研究

简要阐述了货车转向架的简化抗弯、抗剪、抗菱参数的概念,分析了其对车辆直线横向稳定性和曲线通过性能的影响。给出了H型构架式、三大件式转向架和径向转向架的简化抗弯、抗剪、抗菱刚度的计算公式。以此为基础,分析了我国货车转向架的发展与运用概况。最后提出了对货车转向架研制和进一步发展的建议。     

高速动车主变流器热管式空气冷却器散热性能试验研究

介绍了高速动车主变流器冷却器工作原理,研究了其热管式空气冷却器的传热特性,掌握机车IGBT功率模块冷却器在正常运行过程中的散热量和基板温度的工作范围,为散热器的选型和设计提供了科学依据。