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高速动车组线路运行适应性

罗仁 曾京 戴焕云 滕万秀

罗仁, 曾京, 戴焕云, 滕万秀. 高速动车组线路运行适应性[J]. 交通运输工程学报, 2011, 11(6): 37-43. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2011.06.006
引用本文: 罗仁, 曾京, 戴焕云, 滕万秀. 高速动车组线路运行适应性[J]. 交通运输工程学报, 2011, 11(6): 37-43. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2011.06.006
LUO Ren, CENG Jing, DAI Huan-yun, TENG Wan-xiu. Running adaptability of high-speed EMU[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2011, 11(6): 37-43. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2011.06.006
Citation: LUO Ren, CENG Jing, DAI Huan-yun, TENG Wan-xiu. Running adaptability of high-speed EMU[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2011, 11(6): 37-43. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2011.06.006

高速动车组线路运行适应性

doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2011.06.006
基金项目: 

国家自然科学基金项目 51005189

铁道部科技研究开发计划项目 2010J001-A

"十一五"国家科技支撑计划项目 2009BAG12A01-B09

详细信息
    作者简介:

    罗仁(1979-), 男, 四川德阳人, 西南交通大学副研究员, 工学博士, 从事车辆动力学研究

  • 中图分类号: U260.11

Running adaptability of high-speed EMU

More Information
    Author Bio:

    LUO Ren (1979-), male, associate researcher, PhD, +86-28-86466085, luorenswjtu@tom.com

  • 摘要: 建立了高速动车组车辆系统非线性动力学仿真模型, 采用数值仿真方法, 结合线路实际运营情况, 分别从车轮型面磨耗与轮轨关系匹配、一系定位刚度与等效锥度匹配角度, 研究了高速动车组运动稳定性和线路运行适应性。分析结果表明: 轮轨匹配关系和车辆悬挂参数是影响高速动车组线路运行适应性最重要的2种因素; 车轮踏面凹形磨耗比同等深度的均匀磨耗对稳定性的影响更大; 一系定位刚度大的转向架易发生低锥度失稳, 而一系定位刚度小的转向架在磨耗等效锥度变大时稳定性不足; 在设计动车组时, 需要根据运营线路对动力学性能的要求, 选择合理的轮轨匹配关系和与之适应的悬挂参数; 对一系定位刚度较小的转向架, 可以采用初始锥度很小的LMA踏面; 对一系定位刚度很大的转向架, 需要采用等效锥度大于0.10的轮轨匹配; 在动车组运营过程中, 需要防止车轮踏面凹形磨耗, 并通过打磨等手段维护合理的钢轨型面。

     

  • 图  1  轮轨接触几何对比

    Figure  1.  Comparison among wheel-rail contact geometries

    图  2  XP55踏面的轮轨接触几何对比

    Figure  2.  Comparison among wheel-rail contact geometries of XP55 treads

    图  3  车辆系统最小阻尼比

    Figure  3.  Minimum damping ratios of vehicle system

    图  4  轮对横移极限环

    Figure  4.  Limit cycles of wheelset lateral displacements

    图  5  一系纵向刚度对最小阻尼比的影响

    Figure  5.  Influence of primary longitudinal stiffness on minimum damping ratio

    图  6  不同等效锥度下的临界速度

    Figure  6.  Critical velocities under different equivalent conicities

    图  7  车辆横向加速度频谱

    Figure  7.  Lateral acceleration spectrums of vehicle

    图  8  磨耗车轮踏面与钢轨匹配关系

    Figure  8.  Matching relationship of worn wheel tread and rail profiles

  • [1] 金学松, 郭俊, 肖新标, 等. 高速列车安全运行研究的关键科学问题[J]. 工程力学, 2009, 26(S2): 8-22, 105. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GCLX2009S2004.htm

    JIN Xue-song, GUO Jun, XIAO Xin-biao, et al. Key scientific problems in the study on running safety of high speed trains[J]. Engineering Mechanics, 2009, 26(S2): 8-22, 105. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GCLX2009S2004.htm
    [2] 李艳, 张卫华, 周文祥. 车轮型面磨耗对车辆服役性能的影响[J]. 西南交通大学学报, 2010, 45(4): 549-554. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2010.04.011

    LI Yan, ZHANG Wei-hua, ZHOU Wen-xiang. Influence of wear of wheel profile on dynamic performance of EMU[J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 2010, 45(4): 549-554. (in Chinese) doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2010.04.011
    [3] 张洪, 虞大联, 马利军. 高速列车中的动力学问题研究[J]. 机车电传动, 2010(5): 9-14. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-JCDC201005003.htm

    ZHANG Hong, YU Da-lian, MA Li-jun. Research on thed ynamics of high-speed train[J]. Electric Drive for Locomotives, 2010(5): 9-14. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-JCDC201005003.htm
    [4] 孙效杰, 周文祥. 踏面磨耗及其对轮轨接触几何关系的影响[J]. 铁道车辆, 2010, 48(7): 1-4, 14. doi: 10.3969/j.issn.1002-7602.2010.07.001

    SUN Xiao-jie, ZHOU Wen-xiang. Tread wear and its effect on wheel-rail contact geometry[J]. Rolling Stock, 2010, 48(7): 1-4, 14. (in Chinese) doi: 10.3969/j.issn.1002-7602.2010.07.001
    [5] SCHEUNEMANN E, 吴新民. 轮/轨几何学——轨道车辆与线路的共同课题[J]. 国外铁道车辆, 2007, 44(2): 21-27. doi: 10.3969/j.issn.1002-7610.2007.02.004

    SCHEUNEMANN E, WU Xin-min. Wheel/rail geometry—the common subject of rail vehicles and track[J]. Foreign Rolling Stock, 2007, 44(2): 21-27. (in Chinese) doi: 10.3969/j.issn.1002-7610.2007.02.004
    [6] WRANG M. Instability phenomena of a passenger coach, caused by internal yaw damper flexibility[J]. Vehicle System Dynamics, 1999, 33(S): 406-417.
    [7] WICKENS A H. Fundamentals of rail vehicle dynamics: guidance and stability[M]. Netherlands: Swets & Zeitlinger Publishers, 2003.
    [8] GOODALL R M, IWNICKI S D. Non-linear dynamic techniques v. equivalent conicity methods for rail vehicle stability assessment[J]. Vehicle System Dynamics, 2004, 41(S): 791-799.
    [9] 罗仁, 曾京, 邬平波, 等. 高速列车轮轨参数对车轮踏面磨耗的影响[J]. 交通运输工程学报, 2009, 9(6): 47-53. doi: 10.3969/j.issn.1671-1637.2009.06.010

    LUO Ren, ZENG Jing, WU Ping-bo, et al. Influence of wheel/rail parameters on wheel profile wear of high-speed train[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2009, 9(6): 47-53. (in Chinese) doi: 10.3969/j.issn.1671-1637.2009.06.010
    [10] 王开云, 司道林, 陈忠华. 高速列车轮轨动态相互作用特征[J]. 交通运输工程学报, 2008, 8(5): 15-18. doi: 10.3321/j.issn:1671-1637.2008.05.003

    WANG Kai-yun, SI Dao-lin, CHEN Zhong-hua. Wheel-rail dynamic interaction characteristic on high-speed railway[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2008, 8(5): 15-18. (in Chinese) doi: 10.3321/j.issn:1671-1637.2008.05.003
    [11] 张卫华. 高速转向架技术的创新研究[J]. 中国工程科学, 2009, 11(10): 8-18. doi: 10.3969/j.issn.1009-1742.2009.10.002

    ZHANG Wei-hua. Study on innovation technique of train bogie at high speed[J]. Engineering Sciences, 2009, 11(10): 8-18. (in Chinese) doi: 10.3969/j.issn.1009-1742.2009.10.002
    [12] 梁树林, 朴明伟, 张祥杰, 等. 高速车辆横向稳定性的非线性影响因素研究[J]. 铁道学报, 2009, 31(5): 23-30. doi: 10.3969/j.issn.1001-8360.2009.05.004

    LIANG Shu-lin, PIAO Ming-wei, ZHANG Xiang-jie, et al. Investigation of non-linear effects on high-speed vehicle lateral stability[J]. Journal of the China Railway Society, 2009, 31(5): 23-30. (in Chinese) doi: 10.3969/j.issn.1001-8360.2009.05.004
    [13] 成棣, 王成国, 刘金朝, 等. 2种响应面方法在车轮踏面优化中的应用分析比较[J]. 中国铁道科学, 2010, 31(3): 64-69. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZGTK201003013.htm

    CHENG Di, WANG Cheng-guo, LIU Jin-zhao, et al. Application analysis comparison of two response surface methods for the optimization of the wheel tread[J]. China Railway Science, 2010, 31(3): 64-69. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZGTK201003013.htm
    [14] 金学松, 杜星, 郭俊, 等. 钢轨打磨技术研究进展[J]. 西南交通大学学报, 2010, 45(1): 1-11. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-XNJT201001002.htm

    JIN Xue-song, DU Xing, GUO Jun, et al. State of arts of research on rail grinding[J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 2010, 45(1): 1-11. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-XNJT201001002.htm
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  • 收稿日期:  2011-07-21
  • 刊出日期:  2011-12-25

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