优化车端悬挂及其核心部件对提高高速列车的运行动力学性能具有重要意义。以某动车组车辆间减振器为研究对象,通过分析其阀片式阀系的流量-压力特性,建立了其阻尼特性的参数化模型,并通过产品台架实验验证了仿真结果和理论模型的正确性。基于SIMPACK软件环境建立了该动车组的多体系统动力学仿真模型,研究了车辆间减振器阻尼系数对动车组动力学包括会车响应的影响,结果表明车辆间减振器能明显地抑制车辆正常运行期间车端的复杂横向振动,提高乘坐舒适性,还能极大地抑制会车期间车体的大幅复杂横向晃动尤其是车体侧滚,并减小轮轴横向力和脱轨系数,增强高速列车的整体性和安全性。所获得的车辆间减振器参数化数学模型、车辆多体动力学仿真模型以及研究结果为下一步该车辆间减振器阻尼特性的动力学优选以及减振器产品本身的优化设...

首先建立了制动盘的有限元模型并通过计算得到制动盘紧固件的工作载荷,采用VDI2230对制动盘紧固件进行设计校核,提出了紧固件组装预紧力要求。随后详细分析了扭矩控制法和扭矩转角控制法两种拧紧方法的特点及影响因素,通过模拟组装试验对比了两种方法对制动盘螺栓轴向力离散度和精度的影响,同时研究了扭矩转角法中起始扭矩和转角两个关键参数对螺栓连接性能的影响,确定了最优的扭矩转角工艺参数。最后根据试验数据提出了制动盘装配过程质量评价策略。研究过程为制动盘螺栓设计计算和装配工艺制定提供了思路。

齿轮箱作为高速列车驱动系统的关键零部件,是能量转换与传递的核心单元,其传动性能直接关乎列车运行的安全性与可靠性。为研究适合于高速动车组齿轮箱的齿轮修形方法,改善高速动车组齿轮驱动系统的传动性能。采用依托动力学Romax Wind软件进行仿真,结果表明齿廓修形配合齿向修形的方式基本适用于高速动车组齿轮修形,修形后齿轮的传动误差值减少了69.8%,并且齿轮承载能力也大大提高。这里研究的修形方法能为高速动车组齿轮箱的齿轮修形提供参考依据。

文章提出了一种针对高速动车组中空玻璃气动载荷的新的计算方法,适用于普通中空玻璃和新型中空玻璃,解决了原方法计算新型中空玻璃时偏差为负值或过大的问题,并将计算值与实测值进行对比,分析了新计算方法的可行性。

通过风洞试验对某高速动车组整车、受电弓及转向架远场气动噪声特性进行分析。试验结果表明,高速动车组远场气动噪声是一宽频噪声,总声能随速度的6.6次方增加;由受电弓引起的远场气动噪声主要集中在中高频,噪声峰值频率随速度变化线性增加;由转向架引起的远场气动噪声主要集中在中低频,噪声峰值频率与速度无关。在此基础上,通过大涡模拟和声扰动方程获得该高速动车组近场噪声。高速动车组远场噪声测点仿真结果与试验结果的最大差值2.2dB(A),最大相对误差2.5%,表明仿真模型的准确性。仿真结果表明,车头近场噪声以车头鼻尖为界,底部气动噪声能量大于上部流线型气动噪声能量,其中转向架舱位置噪声能量最大,因此进行车内外降噪方案设计时,应重点关注车头转向架舱位置。

以流体力学和气动声学为理论依据,建立了高速动车组包括头车、中间车、尾车、车底转向架、车顶受电弓于一体的气动噪声计算物理模型,并对其进行了噪声仿真分析,结果表明转向架部位、受电弓部位气动噪声级达到130 dB以上,高于车头部位的气动噪声,并且入流端第一转向架部位气动噪声最大;车体侧面气动噪声相对较小,总体来看,随着速度的增加,气动噪声明显增大。

本文利用动模型试验方法,对国内某高速动车组通过隧道时,隧道壁面的气动压力变化进行研究。研究表明,无论是单车过隧道还是两车隧道交会工况,隧道壁面各测点最大正压值及负压值均发生在隧道中部,隧道入口及出口处压力值相对较小;隧道壁面气动压力分布主要沿隧道纵向,高度因素影响很小,入口处、隧道中心、出口处不同高度压力值均基本一致随速度增加,隧道壁面正压值、负压值均迅速增大;速度等级相同时,两车隧道交会时压力值明显大于单车过隧道工况。

为了研究车间纵向减振器失效对动车组动力学性能的影响,基于SIMPACK建立某高速动车组动力学模型;分析车间纵向减振器在失效工况下对整车动力学性能影响,有助于解决高速动车组车间纵向减振器异响及异常问题。研究结果表明:车间纵向减振器失效对稳定性影响不大,对垂向平稳性影响也较小,横向平稳性和舒适性有明显恶化;中间车横向平稳性和舒适性恶化情况比两端车严重,两端车横向平稳性指标最大增加率为5.4%,舒适性指标最大增加率约25%,中间车横向平稳性指标最大增加率约10%,舒适性指标最大增加率约45%;轮轴横向力、轮轨垂向力、脱轨系数及轮重减载率等安全性指标受其影响较小。

齿轮箱是高速动车组动力转向架的核心部件,其性能直接影响运行的安全可靠性。介绍了目前国内高速动车组齿轮箱结构及安装方式。根据齿轮箱的结构,分别从齿轮、支架、箱体、润滑密封等方面描述了国内外高速动车组齿轮箱设计方法的研究现状及存在的问题。提出了后期应重点针对齿轮箱的造型设计、故障诊断与健康管理和极端环境下的产品性能等方面开展相关研究,为深入研究高速动车组齿轮箱提供了参考。

齿轮箱内部的润滑油运动轨迹对机械旋转部件的功率传递和冷却性能有着重大影响。基于自主研制的高速齿轮箱，对润滑油流场和压力场进行仿真分析，利用RNGk-ε端流模型理论对连续方程、流量方程、湍动能方程和湍动能耗散率方程进行解算。对齿轮箱模型进行适当简化，采用动网格理论和PRESTO离散方法开展仿真分析．并对不同工况的计算结果进行对比分析。通过分析获得轴承进油孔质量流量分布特征．以及轴承润滑流道中润滑油的实际油量，为后续轴承润滑最佳注油量的定量分析，以及齿轮箱结构设计和系统改进提供理论参考。