車輪偏心失圓與軌道局部不平順對機車動力學性能的影響.pdf

1、鐵路運營中車輛輪對偏心失圓以及軌道線路某些特定地點的局部不平順，往往會引起車輛系統的異常振動，需要特別關注。本文針對軌道車輛車輪偏心失圓問題，采用諧波函數法模擬周期性的一階諧波不圓順，建立車輪偏心失圓的機車動力學模型，研究車輪偏心失圓及其幅值變化對機車動力學性能的影響規(guī)律。同時針對軟土點軌道區(qū)域易出現的正弦型局部不平順和指數衰減型局部不平順，通過MATLAB軟件模擬局部不平順作為外部激擾輸入，利用SIMPACK多體動力學仿真軟件，分析了

2、不同行車速度下不平順幅值變化對機車各項動力學指標的影響規(guī)律。在此基礎上，進一步分析了車輪偏心失圓與軌道局部不平順激擾疊合作用下的機車動力學響應。
　　車輪偏心失圓會在輪軌間產生一個特定頻率的激勵，對機車垂向動力學特性有較大影響，會使輪軌垂向力、輪重減載率和垂向振動加速度產生不同程度的惡化，其中輪軌垂向力和輪重減載率隨著失圓幅值的增加呈現規(guī)律性的增加。同時計算結果表明，如果控制偏心失圓幅值在2.0mm以內，在80～160km/h的行

3、車速度域內，各項動力學指標都不會超出限值。
　　正弦型局部激擾對機車垂向上的動力學特性影響明顯，在該激擾的作用下，輪軌垂向力、輪重減載率與前司機室垂向振動加速度都會有一個明顯的先增大再衰減的過程，且行車速度越大，各動力學指標增大的幅值也越大;當行車速度稍大，垂向振動加速度極易超出限值。指數衰減型局部激擾對機車的垂向、橫向上的動力學特性都有明顯影響（除了前司機室垂向振動加速度），在該激擾的作用下，輪軌垂向力、輪軸橫向力、輪重減載率和

4、前司機室橫向振動加速度也都會有一個明顯的先增大再衰減的過程;當行車速度較大時，各項動力學指標都會出現不同程度的超出限值的情況。需要注意的是，在指數衰減型局部激擾作用下，輪重減載率和輪軸橫向力會出現同步的增大和衰減情況并且在某些工況下兩個指標會同時超限，這種現象會對機車運行的安全性構成極大的威脅。
　　在車輪偏心失圓與線路局部不平順激擾疊合作用下，機車的各項動力學指標的變化規(guī)律與對應的只有局部不平順的單一工況時的變化規(guī)律基本同步，達