机械工程学报

作者：胡喆, 池茂儒, 周亚波, 代亮成, 梁树林, 陈建政, 孙建锋

单位：1. 西南交通大学轨道交通运载系统全国重点实验室 成都 610031;2. 浙江师范大学浙江省城市轨道交通智能运维技术与装备重点实验室 金华 321005

关键词：市域动车组,尾车横向晃动,气动力特性,流固耦合,根轨迹分析,悬挂参数优化；

基金：国家重点研发计划(2018YFB1201701)和国家自然科学基金(52202464)资助项目。

针对国内某型时速160 km市域动车组在单线隧道内行驶时发生的尾车横向晃动问题，揭示气动力激扰对尾车横向晃动的影响机理，并从车辆悬挂参数优化角度分析抑制尾车晃动的解决措施。根据车辆实际外形及动力学参数，分别建立8编组列车的空气动力学和多体动力学模型，利用重叠网格技术得到列车气动力，将其作为外部激励施加到车体上，进而构建列车流固耦合仿真模型，同时利用根轨迹分析方法掌握车辆悬挂模态和蛇行模态的演变情况，结果表明，单线隧道内，由前至后各节车受到的气动力逐渐增大，头车与尾车的差异非常明显，尾车气动力呈谐波形式，各气动力的主频在0.5～3 Hz范围，与车辆系统本身振动模态接近；车辆的车体上心滚摆和摇头模态分别与转向架同相和反相蛇行运动模态发生振型转变和耦合振动，导致车辆的一次蛇行；气动力中的摇头力矩较大及其主频与整车蛇行运动模态频率耦合共振是造成尾车横向晃动的重要原因；通过车辆悬挂参数优化改变蛇行运动频率或提高阻尼比是缓解尾车晃动的有效措施，降低抗蛇行减振器阻尼系数、提高二系横向减振器阻尼系数、降低一系定位纵向刚度、提高等效锥度、增加车间横向减振器均可一定程度抑制尾车横向晃动，改善运行平稳性和舒适度。

来源：2025年第20期

《机械工程学报》期刊编辑部

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