国际铁道车辆系统动力学研究新进展

铁道车辆第４２卷第ｌ期２００４年１月

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２种非传统结构转向架

瑞士Ｂ０ｍｂａｒｄｉｅｒ公司Ｏ．Ｐ０ｌａｃｈ研究了采用耦合轮埘机车转向架的曲线通过和稳定性优化问题。众所周知，在传统的车辆设计中，曲线通过和稳定性是一对矛盾。研究人员曾采用多种方法试图同时提高这２种基本性能，如ＳｃｈｅｆｆｅＩ转向架等。该文针对机车轮对要传递牵引力的情形，开发了一种轮对交叉耦合机构（图３），可以分离轮对导向和牵引力传递功能，并在瑞士联邦铁路公司４６０系列机车上成功应用，其车轮旋削周期较以前延长３倍～４倍。

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美国运输技术中心（ＴＴｃＩ）Ｈｗｕ研究了货车转向架心盘摩擦对曲线通过和横向稳定性的影响，并对目前采用的心盘润滑材料进行了评价。主要结果如下：（１）在ＴＦ常的车辆和轨道状态卜，心煮润滑条件对轮轨横向力影响很小；（２）对于采用滚动接触旁承（ＲｓＢ）的货车而言，心盘摩擦因数对车辆横向稳定性有重要影响，为了降低货车蛇行危险，心盘摩擦因数最小不能低于０．３；（３）常接触旁承（ＣｃｓＢ）町以有效地改善货车横向稳定性，对于采用常接触旁承的货车来说，心盘摩擦对车辆失稳速度影响很小；（４）仿真结果显示，常接触旁承较滚动接触旁承平均提高蛇行失稳速度约１６ｋｍ／ｈ；（５）聚酯作为心盘摩擦材料具有良好的应用前景。

此外，澳大利亚昆上兰中央大学的ＹＨａｌｌｄｏｋｏ等利用ｖＡＭＰＩＲＥ软件首次研究了非对称制动力对货车曲线通过性能的影响。他们简单地采用正负摇头力·２·矩来模拟非对称制动力的作用。结果表明，货车通过曲线时若施加负的摇头力矩将增大冲角和轮轨横向力，不利于曲线通过。

２车辆运动稳定性研究进展

车辆非线性运动稳定性属于理论性很强的研究领域，甚至涉及浑沌、分叉等深层次概念。近２年国际上对此专题的研究仍以理论研究为主，但出现ｒ·些新观点，如曲线Ｊ二的运动稳定性、轨道体系对车辆运动稳定性的影响等。

丹麦工业大学Ｈ．Ｔｍｅ等在转向架非线性运动稳定性及分叉研究的基础ｆ．进一步分析了具有干摩擦悬挂阻尼货车轮对的动力学稳定性问题。

澳大利亚Ｆｘｌａ和丹麦工业大学Ｈ．ｎｕｅ研究ｒ三大件式货车转向架的动力学问题，其主要特点是考虑了楔块二维丁摩擦特性（以前均简化为一维问题），计算出了三大件式货车转向架的线性和非线性临界速度分别为１０２．６ｋｍ／ｈ和７３．８ｋｍ／ｈ。计算结果说明三大件式货车转向架呈现浑沌运动。

澳大利亚Ｙ．Ｑｓｕｎ等强调在货车蛇行运动稳定性计算中考虑轨道离散支承模型的重要性。结果表明，考虑粘弹性轨道模型计算得出的蛇行失稳Ｉ临界速度要低于不考虑轨道模型（即“刚性”轨道）之值，一般低１０％以下。值得指出的是，这一工作早在２年前已由中国西南交通大学完成”·…。他们采用车辆一轨道耦合动力学方法求解车辆临界速度，其结果足，采用中国的铁路参数，车辆临界速度差异在８％以下（考虑实际轨道弹性结构时临界速度更低），结果是类似的。该项研究结果对经典的车辆动力学计算方法（不考虑轨道结构弹性）中车辆临界速度的计算提出ｒ质疑。因为经典方法会过高地估计车辆运行稳定性，因而是偏于危险的。

德国ＤＬＲ的Ｊ，Ａｎｍｌｄ等探讨了考虑车轮弹性列铁道车辆运行性能的影响，认为轮对结构弹性会导致较刚性轮对更大的横向振幅，因而也会影响到整车的运行性能。

波兰华沙技术大学Ｋｚ１）。ｉｎｓｋｉ等认为，考虑铁道车辆在曲线轨道上的运动稳定性是必要的。而在此之前人们研究车辆运动稳定性问题一般是针对直线轨道卜车辆自激振动横向稳定性，曲线轨道（半径及超高等）被认为是一种外界激扰源而抑制了自激振动，因此该文必将引起一定争论。

德国Ｇ．Ｓｃｈｕｐｐ从理论上讨沱了机械系统数值分叉分析方法在铁道车辆运动稳定性中的应用可能性。

英国Ｌ０ｕｇｈｂ。ｒ。ｕｇｈ大学ＪＴ

Ｐｃａｒｓ。ｆ１等开展了

国际铁道车辆系统动力学研究新进展

作者：翟婉明

作者单位：西南交通大学,列车与线路研究所,四川,成都,610031

刊名：

铁道车辆

英文刊名：ROLLING STOCK

年，卷(期)：2004,42(1)

被引用次数：37次

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