高速铁路轮轨耦合振动模态特征及其影响因素研究

车轮与钢轨构成了一刚柔耦合、相互约束的系统,传统多关注钢轨自身的模态特征,缺少对系统模态的识别.建立车辆-无砟轨道系统动力学模型,获得摩擦功率及垂向力共振特征,通过分析单/双轮对作用下轮轨共振响应及车轮质点-钢轨梁系统的特征值,识别导致轮轨系统共振的2类共4种模式的轮轨耦合振动模态:一类是车轮与钢轨作等幅同相振动的P2...     

轮轨非均匀磨耗对地铁车辆振动的影响研究

对存在明显钢轨波磨和车轮多边形线路的地铁车辆振动行为进行了试验研究。结果表明,钢轨波磨处的振动加速度主频通常为一个固定频率;由车轮多边形引起的振动加速度的主频为车轮多边形的通过频率;在车辆加速或减速段轴箱振动加速度的主频随车速呈线性变化;由车轮多边形引起的振动明显高于钢轨波磨引起的振动。     

出口阿根廷地铁车辆的踏面与轮轨关系分析

NEFA706型踏面是阿根廷地铁客户推荐采用的,通过与国内常用的LM型、LMA型和S1002型踏面的踏面外形、轮轨接触关系(54E1型钢轨)、轮轨接触应力和动力学性能(特定参数条件)进行对比分析,得出这4种踏面型式分别与54E1型钢轨匹配时的性能结果,为出口阿根廷地铁车辆车轮踏面的选取提供了理论依据。     

地铁车辆轮轨粗糙度对客室噪声的影响分析

以某地铁车辆为例,针对客室噪声偏大问题,进行现场测试分析,确定客室异常噪声特性与转向架区域声振传递规律;同时对比车轮镟修前后及钢轨打磨前后的客室噪声特性,分析轮轨粗糙度对客室噪声的影响。研究结果表明,地铁线路钢轨表面30~50 mm波磨是客室噪声异常的主要来源;钢轨粗糙度增大会明显加剧轮轨噪声的辐射,进而增大客室噪声。     

轮轨润滑对脱轨安全性及车桥耦合振动的影响

采用理论分析、仿真计算和试验研究等手段，揭示了轮（缘）轨润滑对车辆脱轨安全性的影响，提出了针对强非线性系统的基于参数能量集中的安全判据。研究表明，轮（缘）轨润滑能有效提高三大件式转向架的临界速度，从而防止相应车辆在直线段的脱轨。验证性的车桥耦合振动试验也得到相当一致的结果。     

地铁车辆轮轨低粘着问题改善措施探讨

通过对轮轨低粘着问题的主要因素分析,探讨了地铁车辆在低粘着条件下的几种改善措施,重点对撒砂系统进行研究,从撒砂原理、控制方式、试验效果等方面进行阐述,试验表明增设撒砂系统能有效提高轮轨间的粘着系数。     

地铁车辆车体振动特性柔性仿真与测试

文章依据刚柔耦合结构动力学理论,阐述了地铁车辆柔性车体和刚性转向架耦合模型的动力学计算以及提取车体某些具体位置振动加速度信号的过程;基于振动信号测试理论,现场测试与仿真计算同工况下的同型地铁车辆相同位置的振动加速度信号.通过将仿真结果与现场测试采集的信号数据进行对比,验证了仿真方法与结果的正确性.最后将现场测试的振动加...     

轮轨系统高频振动研究

通过建立轮轨系统高频振动模型,分析轮轨相互作用关系,给出车轮及钢轨的高频振动功率谱计算式,并且推导了车轮、钢轨阻抗特性,计算因轮轨表面粗糙度而引起的轮轨高频振动响应。表明大约在1300Hz以下频段,主要以钢轨振动为主,而在1300Hz以上频段,车轮振动占主导地位。     

直线电机地铁车辆轮轨外形匹配选型分析

车辆的动力学性能关系到车辆运行的安全性和舒适度,轮轨接触几何是影响车辆动力学性能的重要因素。现基于某直线电机地铁车辆,建立车辆的动力学分析模型,分析LM/CHN60与LMa/CHN60两种匹配的轮轨接触几何以及在3种典型曲线工况下车辆的平稳性、稳定性和曲线通过能力,通过比较二者性能的差异,为车辆踏面的选型提供理论和仿真依据。结果表明该直线电机地铁车辆采用LMa踏面能获得更好的综合动力学性能。     

钢轨波浪型磨耗对地铁车辆振动性能的影响

地铁车辆频繁的起动与制动加速了轮轨问的磨耗.特别是小半径曲线上钢轨顶面的波浪型磨耗对车辆的运行性能产生极大的影响,其结果会加速钢轨的伤损,危及行车的安全.利用仿真计算模型,分析了钢轨的波浪型磨耗对车辆各部分振动的影响.     

地铁车辆地板振动异常的测试分析及优化改进

针对某地铁车辆其中一节车厢地板在交付过程中出现的振动异常问题,开展了大量的振动测试及分析,找到了异常振动的来源,排除了变压器箱和地板共振的可能;通过振动传递特性分析,确定了地板振动异常是该节车厢车体梁在98 Hz附近存在局部共振引起,并提出了解决方案。通过对地板下方的隔振层进行优化,地板振动降低34%。     

地铁车辆轮轨法向接触问题研究

轮轨法向接触是影响轮轨磨耗和滚动接触疲劳的关键因素。分析了赫兹接触理论以及Kalker三维弹性体非赫兹滚动接触理论(精确理论),建立了地铁车辆轮轨接触有限元模型,计算不同轮对横移量下的轮轨接触斑形状和法向接触应力。计算结果表明:在踏面接触工况下,CONTACT的计算结果与有限元模型计算结果一致,而在轮缘接触工况下,CONTACT程序受弹性半空间假设限制导致计算结果与有限元模型计算结果相差较大;赫兹接触由于受接触斑内轮轨曲率为常数的限制,导致其计算结果与CONTACT和有限元模型计算结果相比有较大出入。     

地铁车辆车体局部结构振动控制研究

从某国产A型地铁车辆的实际工程问题出发,针对地铁车辆空调机组激励引起侧窗玻璃和车顶振动剧烈的问题,以振动传递路径为线索,分别从振动源、传递介质和振动接受方等方面入手,分析了空调机组的激励特性,验证了减振垫设计参数的合理性,并对车顶与侧窗玻璃进行了减振及优化设计研究。     

基于ISO 2631指标的地铁车辆振动舒适性研究

以某地铁车辆为研究对象,建立了整备状态车体有限元模型和刚柔耦合动力学模型,计算得到整车整备状态下结构模态和在空气弹簧激励下车体各测点的频率响应,并运用模态频率匹配设计策略,针对车体结构建立模态频率规划表,为下吊设备的吊挂方式提供依据。     

地铁车辆设备振动测试及特性分析

为获得地铁车辆车下悬挂设备的振动特性,文章以重庆地铁6号线为研究对象,针对高压电器箱、牵引逆变器箱和空心电抗器箱等开展了线路运行条件的振动测试,将振动测试结果与GB/T 21563—2018作了对比,并从时域、频域和启动过程进行了振动特性分析。研究结果表明：停车工况下的振动较小,高速过弯道时的振感明显增强;各测点在推荐频率范围内的加速度均方根值为标准值的10%～20%;各测点中仅高压电器箱的测点表现出明显的冲击信号,与其内部的接触器动作有关;启动过程中存在由车轮非圆化和齿轮箱振动引起的频谱特征。     

地铁车辆振动异常问题探讨

针对地铁车辆在转向架附近范围内存在异常振动冲击现象，进行了整组列车运行状态振动情况测试和转向架单独室内动态特性测试，找到了产生振动冲击的原因，揭示了这一现象的产生机理，为消除这种异常振动冲击现象提供了理论依据。     

地铁车辆轮轨型面匹配及其对接触应力的影响

为了改善地铁车轮出现的异常磨耗问题,对上海地铁3号线车辆车轮踏面DIN5573出现的磨耗进行测试,获得2种磨耗车轮踏面。在SIMPACK软件中建立了地铁车辆动力学仿真模型,计算得到未磨耗、凹形磨耗、沟槽状磨耗3种车轮踏面与TB60,60N钢轨型面匹配时轮对横移量,将其输入到用ABAQUS软件建立的轮轨三维弹塑性有限元模型,分析不同轮轨型面匹配对接触应力的影响。结果表明:3种车轮踏面与60N钢轨型面匹配时轮轨接触点均匀分布在轨顶和车轮踏面中部,等效锥度基本稳定;在半径350 m的曲线上,与TB60钢轨型面匹配相比,3种车轮踏面与60N钢轨型面匹配时轮轨最大接触应力最多减小384.9 MPa,钢轨、车轮最大Mises应力最大减幅分别为40%,35%。城市轨道交通小半径曲线地段较多,采用60N钢轨型面可以明显降低曲线外股的接触应力,减少轮缘磨耗和钢轨侧磨,从而降低钢轨疲劳伤损。     

地铁车辆异常振动问题分析与改进

随着地铁车辆制式不断变化和运营速度不断提高,地铁车辆噪声及振动问题愈加突出。文章针对武汉地铁7号线车辆异常振动的问题,以ATO(载客运营)模式在正线开展车辆振动测试,分析车辆运行时大功率设备、车辆悬挂系统及轮轨关系对车辆振动的影响规律,并基于轮轨关系提出相应的改进措施和优化策略。经分析,轨道波磨引起的80～120 Hz振动频率和车轮失圆引起的15～20倍车轮转频是导致车辆异常振动的根本原因,因此,针对此问题将轮对镟修策略由传统的故障修优化为预防修,并进行了跟踪试验。经试验验证,优化后的轮对镟修策略能有效抑制车辆异常振动,乘坐舒适度指标衰减幅值最大达64.6%,能够显著延长轮对维护周期,降低生产成本。     

既有线提速中降低轮轨振动的措施与方法

行车速度的提高将强化轮轨间的动态作用，产生巨大的振动。此振动将产生很多不利影响，尤其在速度大幅度提高的情况下，更是如此。本文基于“车辆——轨道”藕合动力学理论研究结果，从轮轨接触的角度，对在既有线提速过程中降低轮轨振动，延长轮轨寿命等问题进行分析与研究，并提出合理的对策方法。     

孟买地铁转向架与车体垂向耦合振动分析

针对孟买地铁车辆,运用刚柔耦合的车辆振动模型,研究弹性车体与构架耦合振动,分析车体弹性对平稳性的影响。分析表明,车体刚度越大,车体弹性对平稳性的影响越小;随着转向架一系垂向刚度的增加,构架的浮沉频率会逐步增加;通过参数优化,当构架浮沉频率与车体垂向一阶弯曲频率相近时,不会发生车体垂向弯曲共振现象。