机械工程学报

作者：文永蓬, 程瑞平, 钟硕乔, 宗志祥, 周慧

单位：1. 上海工程技术大学城市轨道交通学院 上海 201620;2. 上海市轨道交通振动与噪声控制技术工程研究中心 上海 201620;3. 上海地铁维护保障有限公司车辆分公司 上海 200235

关键词：地铁车辆,温湿度,运行平稳性,横向异常晃动,等效锥度；

基金：国家自然科学基金(52202477)、西南交通大学轨道交通运载系统全国重点实验室开放课题(TPL2103)、上海市轨道交通结构耐久与系统安全重点实验室开放基金(R202204)和上海市自然科学基金(15ZR1419200)资助项目

我国幅员辽阔气候类型多样，不同地区温湿度差异较大，地铁车辆在长期服役中的轮轨接触状态和环境息息相关，车体横向异常晃动现象时有发生，严重影响车辆运行品质和旅客乘坐舒适性，环境对地铁车辆横向异常晃动影响有待进一步探索。地铁车辆在地面或者高架桥上运行时处于半开放环境，为揭示不同温湿度运行条件下的地铁车辆横向异常晃动机理，首先对我国不同地区的四座城市全年温湿度变化情况进行调研，建立考虑温湿度运行条件的地铁车辆横向动力学模型，模型中根据温湿变运行条件对三种经典蠕滑理论进行选取；然后，研究服役过程中不同等效锥度下温湿度对车辆横向平稳性的影响，分析不同气候典型城市地铁车辆横向平稳性状况；最后，针对温湿度、等效锥度和车速三个影响因素，对发生异常横向晃动的原因进行讨论。结果表明：环境温湿变工况下，较大轮轨蠕滑力、黏滑摩擦状态转换的频繁切换可能是导致地铁车辆横向异常晃动的原因；在高锥度、高运行速度下，极寒地区更易发生横向异常晃动，高温潮湿地区不易发生横向异常晃动；可通过改善轮轨润滑状态、对等效锥度进行科学管理、发生异常晃动区段适当降速运行等方式，减缓地铁车辆横向异常晃动。所做的工作对认识极寒地区地铁车辆横向异常晃动成因具有良好的参考价值。

来源：2025年第18期

《机械工程学报》期刊编辑部

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