机械工程学报

作者：宫岛, 刘广宇, 周劲松, 孙煜, 尤泰文

单位：同济大学铁道与城市轨道交通研究院 上海 201804

关键词：动车组,车体抖振,车轮磨耗,正交试验,悬挂参数优化；

基金：国家自然科学基金资助项目（51805373）。

对某型高速动车组车辆进行长期跟踪测试，发现当车轮镟修后车辆运行18万km以上时，车体异常抖振现象时有发生，且抖振时，车体横向及垂向振动在10 Hz频率附近均出现异常放大现象。结合车轮踏面测试分析、车体和构架振动测试分析以及车体试验模态分析，对车体异常抖振机理进行研究。结果表明，当车轮镟修后车辆运行18万km以上时，车轮等效锥度增加至0.501以上，且车轮踏面出现凹磨，轮轨接触位置较分散，存在跳跃现象；当车辆运行过程中受到较大的线路横向激扰时，车轮产生较大横移量，轮轨接触位置发生突变，并导致转向架蛇行运动频率陡升至与车体菱形模态频率接近而引发二者同步运动，致使菱形模态振动放大，是车体发生异常抖振的原因。为治理该问题，以提高车辆运行稳定性及运行平稳性为目标，提出基于正交试验的多目标车辆系统悬挂参数优化方法，对一系横向、纵向定位刚度和抗蛇行减振器节点刚度及阻尼系数进行同步优化，仿真计算结果表明，悬挂参数优化后，车辆在不同踏面磨耗状态下的临界速度、运行安全性及运行平稳性均得到明显提高。对悬挂参数优化方案进行在线试验验证，结果表明，采用优化的悬挂参数后，车体抖振处能量明显下降，抖振问题得到明显改善。

来源：2021年第10期

《机械工程学报》期刊编辑部

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