机械工程学报

作者：刘广宇, 宫岛, 周劲松, 任利惠, 王泽根, 孙维光, 唐继烈

单位：1. 同济大学铁道与城市轨道交通研究院 上海 201804;2. 中国铁路上海局集团有限公司科学技术研究所 上海 200040

关键词：高速动车组,模态振动提取,奇异值分解,模态振动控制,动力吸振器；

基金：国家自然科学基金(51805373)、中央高校基本科研业务费专项资金(22120210558)和上海市多网多模式轨道交通协调创新中心资助项目。

高速动车组车体的弹性振动控制对车辆运行品质的提升具有重要意义，依据车体主要弹性模态振动贡献，一种借由现有不同悬挂设备作为动力吸振器，且通过对设备的悬挂参数设计实现车体精准弹性振动控制的方法被提出。基于模态叠加理论，提出基于奇异值分解(Singular value decomposition,SVD)及最小二乘拟合的模态振动提取方法，将动车组车体物理振动解耦为模态振动，提取出车体各阶模态振动。分析不同车体模态对车上、车下设备安装位置处振动的贡献，据此，将设备考虑为动力吸振器，确定各设备所要制振的目标车体模态。采用固有模态法，辨识制振的目标车体模态在各设备安装位置处的等价质量，基于动力吸振理论，设计各设备的垂向和横向最优固有频率及阻尼比，并通过仿真试验对振动控制效果进行验证。结果表明，基于动力吸振的设备减振设计能够有效降低目标模态的振动，提高车辆运行平稳性。同时，在设备最优阻尼比作用下，作为动力吸振器的设备自身振动并不剧烈。

来源：2023年第18期

《机械工程学报》期刊编辑部

查看机械工程学报杂志2023年第18期