车辆系统非线性运动稳定性研究

本文通过确定点映射的不动点稳定性，分析了车辆非线性系统的周期运动稳定性。给合实例，采用数值积分方法，得到非线性车辆系统的运动极限环，讨论其稳定性，分析了极限环图的稳定域，并就车辆系统非线性运动分叉现象进行了探讨。     

基于初态激扰法的铁道车辆蛇行运动不稳定极限环求解

针对铁道车辆蛇行运动分岔图中不稳定极限环通过整车动力学仿真求解困难的问题，提出直接积分求解不稳定极限环的方法——初态激扰法。该方法利用多体系统动力学软件Simpack建立高速列车动力学模型，采用Matlab软件对拟周期解进行动态加权调整后作为车辆系统主要部件的初始状态，在光滑轨道上时域积分获取刚体运动状态，在轮对横移幅值随运行速度变化的分岔图中绘制不稳定极限环及平衡点和稳定极限环，从而得到完整的车辆蛇行运动分岔图。以某高速列车为例，基于初态激扰法求解不同轮轨接触工况和抗蛇行减振器故障工况下蛇行运动分岔曲线。结果表明：新轮和磨耗轮工况的车辆蛇行运动分别对应Hopf亚临界分岔和超临界分岔行为，且磨耗轮工况下蛇行运动由亚临界分岔变为超临界分岔；不改变抗蛇行减振器阻尼仅减小卸荷力，对车辆Hopf分岔临界速度没有影响，但会降低车辆LPC (Limit Point Bifurcation of Circles)分岔临界速度并减小不稳定极限环的幅值，从而降低车辆横向稳定性。     

铁路货车通过曲线轨道时的非线性运动稳定性研究

根据直线轨道上非线性车辆系统蛇形运动的极限环和曲线轨道上车辆的动态特性,给出曲线轨道非线性车辆系统蛇形运动的极限环,并计算出货车的非线性临界速度,分析曲线半径和外轨超高对货车非线性临界速度的影响。结果表明:在大锥度、横向位移激扰、轮对冲角等因素的作用下,货车轮对在曲线轨道上易出现蛇形失稳,并且在蛇形失稳时轮对的横向振荡剧烈,蛇形波长为3.6 m;与直线轨道上的极限环不同,曲线轨道上非线性车辆系统相对轨道中心线而言,具有2个稳定的极限环;当重载货车空车通过半径600 m、超高55 mm曲线轨道时,其非线性临界速度为76.4 km.h-1,低于直线轨道上的临界速度,说明曲线轨道的半径和外轨超高对车辆非线性临界速度有明显的影响,而且半径和超高越大,临界速度也越高,但当半径和超高增加到一定程度,临界速度不再随之增长。     

确定车辆系统线性和非线性临界速度的新方法

将车辆速度视为时间的慢变参数，提出了一种近似计算线性临界速度，非线性临界和极限环的数值方法，该方法亦可对机车车辆蛇行稳定性的滚动振动试验台卢到指导作用，以一高速客车的应用实例，对其线性临界和非线性速度进行了参数研究 。     

渐近积分法的一个推广应用

本文用文（１，２）提出的渐近积分法寻找一类强非线性系统周期解的一次近似表达式；定量给出系统存在极限环的参数域以及极限环振幅随参数的变化规律。     

列车系统蛇行运动稳定性研究

以1动2拖动车组为例,建立了列车系统动力学模型。基于常微分方程的一次近似理论和H pf分叉理论,分析了车辆之间连接刚度和阻尼对列车系统蛇行运动的H pf分叉速度即临界速度的影响,研究了列车系统的极限环振动。结果表明,列车系统的蛇行临界速度要稍低于车辆系统,车间连接刚度和阻尼对列车系统的临界速度有一定的影响。本文的工作为列车系统的蛇行稳定性研究提供了有效的方法。     

车辆系统横向运动稳定性评判的数值仿真研究

采用极限环法、构架加速度幅值法、构架和轮对加速度均方根值法对车辆系统的横向运动稳定性进行了评判。结果表明,采用构架加速度幅值法评判得到的临界速度高于采用极限环法得到的,而采用构架和轮对加速度均方根值法评判得到的临界速度在速度高时往往要低于采用极限环法得到的。对于TSI L 84—2008标准规定的构架加速度幅值评判方法,通过仿真分析,建议将其滤波频率3Hz～9Hz改为2Hz～9Hz,以覆盖低于3Hz的蛇行失稳频率,使评判结果更加准确。最后,还对高速车辆蛇行失稳后的脱轨安全性和运行平稳性进行了分析。     

VVVF逆变器电动车组的检修和管理

参考日本使用ＶＶＶＦ车辆的情况，结合北京复八线地铁电动车组的特点，说明ＶＶＶＦ逆变器的应用使城市轨道车辆系统的检修业务产生了很大变化，车辆用户应建立新的检修和管理体制以适应车辆技术重大变革的新形势。     

非线性车辆系统的横向稳定性研究

对铁路客车横向运动稳定性进行了研究。通过数值计算，分析得知，线性化系统的临界速度通常要高于非线性系统，计算也较容易，故可以被应用来研究系统参数的优选问题，如一系悬挂定位刚度。但如果定量地研究系统的稳定性特性，则必须考虑非线性数学模型，研究非线性系统的临界速度及失稳后的极限环特性，以非线怀临界速度评定系统的稳定性。     

风载对高速列车蛇行运动稳定性影响

采用空气动力学和车辆动力学2种分析方法，建立考虑横风作用的高速列车空气动力学模型，分析不同风速及车速条件下列车所受的气动载荷特性变化规律；建立车辆-轨道耦合动力学模型，对高速列车在不同风速横风和轨道不平顺组合作用下头车、尾车和中间车的蛇行失稳临界速度、蛇行振动极限环幅值、蛇行振动频率、蛇行失稳特征等进行对比分析。结果表明：高速列车通过横风区段时产生的气动载荷对其蛇行失稳临界速度有明显影响，头车的蛇行临界速度较无风时明显下降，尾车及中间车的降幅次之；无风与风载工况下车辆的蛇行失稳形式存在本质区别，无风工况下车辆易发生二次蛇行，风载作用下车辆易发生一次蛇行；风载作用下，车辆发生蛇行失稳的最不利工况为较大的等效气动横向力和较大的气动升力共同作用的组合工况；风载和轨道不平顺的持续时间对车辆蛇行运动极限环振动幅值会产生影响，因此在评估高速列车在大风工况下的运行安全性时，有必要考虑实际的风载和轨道不平顺激励的大小和持续时间。     

客车随机响应计算与车轴疲劳寿命预测

将车辆系统在随机轨道谱激烈下的动力响应与疲劳强度理论结合起来，以客车及ＲＤ３轴为例，进行了客车的随机响应计算与车轴响应谱的建立，并在此基础上，运用局部应力应变法和累积损伤理论进行了车轴疲劳寿命估算和可靠性分析，为新型车辆结构的随机疲劳寿命估算和可靠性设计提供了一种有应用意义的方法和途径。     

铁路车辆多体动力学综述

多体动力学是一般力学中的一个方兴未艾的研究领域，车辆动力学作为多体方法的一个应用方向，正越来越受到科研工作者的重视。文章结合铁路车辆的特点，介绍了多体方法的基本原理，车辆系统的多体模型，车辆多体动力学的软件工程以及国内外的应用发展概况，最后指出了目前车辆多体动力学的主要研究方向和一些有待解决的技术关键。     

604环氧重防腐涂料在车辆上的应用研究

介绍了６０４环氧重防腐涂料的性能试验、涂车工艺以及在客车、保温车、家畜车上的应用情况。试验表明，该涂料具有优良的防腐性和工艺性，用于车辆钢结构防腐可延长车辆使用寿命和检修周期，减轻车辆自重，缩短施工周期，减少环境污染，具有较好的经济效益。     

铁路车辆振动状态的试验模拟与特征分析（上）

应用多通道激振试验系统，采用“阻抗矩阵”法对铁路车辆的振动状态进行试验模拟，可再现车辆在线路上运行时的状态。利用模拟试验和振型试验，测试和分析车辆各部振动的相关性和传递函数，确定车辆的振动特性、固有频率和阻尼，可对车辆的振动性能作出评价。     

铁道车辆动力学与控制问题的研究

采用传统悬挂方式的铁道车辆，为同时满足运行稳定性与曲线通过性能要求，在结构设计和悬挂参数的选择时，不得不进行折衷，随着铁道车辆向高速发展，要全面改善车辆的动力学性能，传统悬挂方式的潜力已接近极限，需要采用主动悬挂，本文论述了主动悬挂在铁道车辆中的应用现状，研究方法和存在的问题，并介绍了一研究领域的最新发展方向，即多体动力学与控制理论相结合的，面向系统分析与设计并行的软件思想。     

基于GO法地铁车辆客室车门可靠性评价

为了有效降低地铁车辆客室车门的故障,提出应用GO法原理对地铁车辆客室车门的可靠性特征进行分析.以齿带传动式地铁车辆客室车门系统为例,建立了基于GO法可靠性模型.依据门控电气元件和机械零部件的可用度、失效率等可靠性特征量,结合车门系统中操作符的逻辑关系,导出可修系统维修率和失效率的精确的计算公式,开发相应的GO程序,定量计算地铁车辆客室车门系统可靠性特征量.结果表明,该方法可以得到导致车门故障的所有可能因素和薄弱环节,可为地铁车辆客室车门维修和购车选型提供理论依据.     

面向产品的车辆CAD系统设计

根据我国铁道车辆ＣＡＤ应用发展现状，系统规划了面向产品的车辆ＣＡＤ系统发展设计思想，有益于车辆设计技术的进步。     

边坡极限承载力的下限分析法

本文应用极限分析的下限法求解边坡的极限承载力，借助于有限单元法和线性规划法，可以较容易地建立静力许可场，并进而求得极限荷载的最大值。该法在边坡中的应用表明，随着边坡土体不排水强度的减小，边坡极限承载力将不断降低，并最终丧失承载力。边坡的极限承载力与坡角之间有良好的线性关系。当路坦边坡愈陡时，反压护道的作用愈明显，当坡比较大时，一味采用降低坡高，减缓坡比的手段，往往不能娶得较好的经济效益。     

连挂车辆几何曲线通过计算

采用车辆动态包络线计算方法,得到车体在转向架中心销位置的横向和垂向偏移量。采用几何计算结合绘图法,得到车辆通过不同曲线时的姿态。以前后两车间车钩长度为变量,迭代得到设定的车钩长度,从而确定并绘制出前后连挂车辆的姿态。得到车钩摆臂角、风挡折角等参数,通过作图法可以得到车间连接件的姿态以及车间距离。分析了车辆连挂状态通过圆曲线、S型曲线等工况下,车辆处于曲线不同纵向位置时,最大车钩摆臂角及极限车间距。从分析结果可见,在相同的曲线半径下,车辆连挂通过圆曲线时达到车间极限距离;通过S型曲线时达到车钩最大摆臂角。车辆在曲线上的纵向位置对车间连接姿态影响很大。     

车辆运行品质轨边动态监测系统优化及深化应用设计

分析车辆运行品质轨边动态监测系统（TPDS）的现状及应用需求，从优化系统架构、实现网络化预报应用模式、优化联网报警评判及处理规则、完善系统应用功能4个方面提出了系统优化及深化应用的设计方案，详细阐述系统关键技术。系统通过试点应用，实现了报警车辆的网络化预报及闭环管理，提高了报警信息综合利用价值，在确保车辆安全的前提下降低了现场作业量，满足了铁路车辆用户的深化应用需求。