高速动车组转臂定位橡胶节点刚度对车辆动力学性能影响

作者：侯茂锐; 胡晓依^*; 宗仁莉; 郭涛; 罗俊; 樊令举

来源：中国铁道科学, 2021, 42(04): 120-128.

DOI：10.3969/j.issn.1001-4632.2021.04.14

• 高速铁路
• 车辆动力学
• 静刚度
• 转臂定位橡胶节点
• 轮轨匹配
• 数值仿真

对京沪和武广高铁运用的CRH3型动车组上服役120万km达高级修的3家转臂节点进行静刚度测试,分析不同生产厂家转臂节点在不同运行线路上的刚度变化范围;在采用Simpack多体动力学软件建立并验证CRH3型动车组拖车动力学仿真模型的基础上,研究分别匹配60N和60D钢轨时,转臂节点刚度变化对车辆动力学性能的影响。结果表明:服役120万km后,转臂节点径向刚度分布范围为85.1～158.5 MN·m-1,径向刚度变化率分布范围为-38.9%～18.6%;不同厂家生产的转臂节点刚度变化存在较大差异,而在京沪与武广高铁上运用的厂家A转臂节点刚度变化范围接近;随转臂节点纵向刚度的增大,车辆非线性临界速度随之降低,横向平稳性指标、轮轴横向力、磨耗功率等指标随之增大,且60D钢轨的各项动力学性能指标均大于60N钢轨,但均远远小于安全限值;转臂节点纵向刚度大于140 MN·m-1时,CRH3型动车组对60D钢轨廓形变化更加敏感,易出现等效锥度过小引起的异常振动问题。

• 单位
  中国铁道科学研究院集团有限公司; 中车唐山机车车辆有限公司; 株洲时代新材料科技股份有限公司