車輪非圓化對高速車輛系統(tǒng)動力學(xué)性能的影響.pdf

1、我國高速鐵路開通以來，部分高速列車車輪出現(xiàn)非圓化情況，引起車輛系統(tǒng)的異常振動，降低了車輛乘坐舒適性，甚至影響了列車的正常運(yùn)營。為了掌握車輪非圓化發(fā)展規(guī)律及其對車輛系統(tǒng)關(guān)鍵部件振動特性的影響，本文對我國部分現(xiàn)役高速車輛的車輪非圓化和關(guān)鍵部件振動進(jìn)行了現(xiàn)場跟蹤測試。同時(shí)在現(xiàn)場測試基礎(chǔ)上，采用理論建模的方法，研究了車輪非圓化對高速車輛系統(tǒng)動力學(xué)性能的影響。具體的研究工作及結(jié)論如下:
　　1.基于車輛系統(tǒng)動力學(xué)理論，建立了考慮車體彈性的三

2、維剛?cè)狁詈细咚佘囕v系統(tǒng)動力學(xué)模型。模型中考慮了車體的中部菱形、呼吸模態(tài)、垂向彎曲、橫向彎曲和車體扭轉(zhuǎn)模態(tài)。驗(yàn)證了模型中柔性車體模態(tài)的正確性，并對多剛體模型和剛?cè)狁詈夏Ｐ偷闹本€和曲線響應(yīng)進(jìn)行了對比分析。
　　2.對我國現(xiàn)役的某三種型號高速車輛進(jìn)行了多個(gè)車輪鏇修周期中不同運(yùn)營里程下車輪非圓化狀態(tài)和車輛系統(tǒng)關(guān)鍵部件振動的跟蹤測試。分析了我國高速車輪非圓化特征及發(fā)展規(guī)律，研究了車輪非圓化與車輛系統(tǒng)關(guān)鍵部件振動特征的關(guān)系。
　　3.測

3、試發(fā)現(xiàn)，車輪在第一周期中主要表現(xiàn)出三邊形磨耗特性，在第二周期中呈現(xiàn)高階（主要是20階）多邊形磨耗特性。異常磨耗車輪顯著階次下的多邊形磨耗形式會加劇軸箱、構(gòu)架和車內(nèi)地板的振動。車輪鏇修能有效降低車輪非圓化徑跳和車輛系統(tǒng)關(guān)鍵部件的振動，但如果車輪周向非均勻硬化不能有效消除，將加速車輪非圓化的發(fā)展。
　　4.基于實(shí)測的車輪非圓化，采用建立的柔性車體三維剛?cè)狁詈蟿恿W(xué)模型，分析了車輪非圓化對高速車輛系統(tǒng)動力學(xué)性能的影響。數(shù)值結(jié)果表明，車輪