空气弹簧主动控制的摆式列车动力学性能研究

为研究基于空气弹簧主动控制技术的摆式列车动力学性能,建立了考虑连接管路、附加气室与倾摆阀的非线性空气弹簧垂向模型与摆式列车系统动力学模型。采用多体动力学软件Simpack与数值计算软件Simulink联合仿真的方式研究摆式列车高速通过曲线时的动力学性能,分析了空气弹簧主动控制下抗侧滚扭杆角刚度对车辆倾摆产生的影响,对横向止挡刚度与空气弹簧横向刚度等悬挂参数进行了优化匹配,以保证车辆在曲线上的稳定性。结果表明,采用空气弹簧主动控制技术,能够在不改变转向架结构与线路条件的前提下,降低旅客所承受的未平衡离心加速度,提高车辆曲线通过速度;空气弹簧垂向刚度要与抗侧滚角刚度配合,在满足柔度系数的前提下尽量降低抗侧滚角刚度,以减小倾摆阻力,缓解空气弹簧气压波动;空气弹簧主动控制技术会增大车体与转向架之间的横移量,导致车体碰撞横向止挡。合理的空气弹簧横向刚度与横向止挡刚度匹配能够有效减小车体横移量,避免车辆以较大欠超高状态通过曲线时出现一次蛇行晃车现象,同时有利于车辆曲线通过性能的提高。