横风下车辆-轨道耦合动力学性能

摘要：

应用多体系统动力学理论,建立了车辆-轨道耦合动力学模型,利用新型显式积分法求解动力学方程组,利用赫兹非线性弹性接触理论计算轮轨法向力,利用沈氏理论计算轮轨蠕滑力,编写了车辆-轨道耦合动力学计算程序,研究了轨道结构对高速列车动力学性能的影响,分析了不同横风环境下高速列车动力学性能和列车姿态。研究结果表明：当列车运行速度为350 km.h-1,横风速度为15 m.s-1时,车体最大横向加速度为0.45 m.s-2,车体最大垂向位移为24.5 mm,车体向背风侧横移80.0 mm,车体最大侧滚角为2.23°;一位轮对的最大轮重减载率接近0.80,二、四位轮对均向背风侧横移,背风侧车轮易发生爬轨现象,二位轮对的横向位移最大,为7.4 mm。在横风下,高速列车的运行安全性指标变差,车体振动加速度变化不明显,车体向背风侧横移。在所有轮对中,二位轮对最危险。

关键词：高速列车、车辆-轨道耦合动力学、空气动力学、横风、运行姿态、车体、轮对、轨道结构、安全指标

所属期刊栏目：11

分类号：U270.11(车辆工程)

资助基金：国家973计划项目2007CB714701;"十一五"国家科技支撑计划项目2009BAG12A01;国家自然科学基金项目50821063

在线出版日期：2012-04-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：55-60