半主动悬挂高速列车稳定性研究

摘要：

运用非线性分叉理论，对半主动高速列车的蛇行运动稳定性开展了全面研究。建立高速列车模型、半主动减振器模型、半主动控制器模型，并在此基础上构建半主动高速列车联合仿真模型系统。详细分析高速列车动力学系统中影响稳定性的主要非线性特征：轮轨接触几何非线性和抗蛇行减振器非线性。利用演算法计算不同非线性特征组合下的高速列车在采用被动悬挂和采用半主动悬挂系统时的蛇行运动分叉特征，并与线路试验进行对比。结果显示，半主动悬挂系统对采用阻尼型抗蛇行减振器并匹配以大锥度踏面的车辆的稳定性影响不大。半主动悬挂会使采用摩擦型抗蛇行减振器匹配以小锥度踏面的车辆的稳定性有所降低但不影响正常使用。半主动悬挂会使采用摩擦型抗蛇行减振器匹配以磨耗状态的小锥度踏面的稳定性显著下降。因此在高速列车设计中应根据车辆悬挂系统特点，谨慎选用半主动悬挂，在服役过程中亦应关注轮轨关系的变化对半主动悬挂车辆稳定性的影响。

关键词：高速列车、半主动、稳定性、Hopf分叉

分类号：U260(机车工程)

资助基金：国家重点基础研究发展计划资助项目973计划，2011CB711106。

在线出版日期：2015-04-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：116-125