机械工程学报

作者：邓新, 宫岛

单位：同济大学铁道与城市轨道交通研究院 上海 201804

关键词：高速列车,橡胶减振元件,热氧老化,老化性能预测,耦合振动分析；

基金：国家自然科学基金(52375115)中央高校基本科研业务费专项(22120210558)资助项目。

通过加速老化试验和动态力学性能试验，分析橡胶动态力学性能参数的变化规律。采用非线性最小二乘法，基于橡胶动态力学性能试验结果，对建立的橡胶黏弹性本构模型参数进行了辨识。基于V型橡胶减振元件三向动刚度计算方法，结合Arrhenius方程与橡胶元件的黏弹性动态力学性参数随着时间的增加的变化规律，建立了V型橡胶减振元件热氧老化性能演变模型。建立高速列车刚柔耦合动力学模型，车体与车下设备吊挂减振元件动态力学性能参数依据所建立的橡胶减振元件热氧老化性能演变模型进行设定，探究外部环境温度、激励频率以及热氧老化对车体和车下设备耦合振动的影响。结果表明：橡胶老化对车体和车下设备耦合振动的加剧作用明显。橡胶老化主要对在一阶垂弯频率附近出现的主频峰值影响较大，随着橡胶逐渐老化，出现振动能量分布改变与振动主频频移现象。随着使用年限的增长，列车垂向Sperling平稳性指标呈逐渐上升的趋势。研究结果可为高速列车橡胶隔振元件的工程应用提供参考。

来源：2025年第20期

《机械工程学报》期刊编辑部

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