针对高速动车齿轮箱箱体应力集中问题,从轨道不平顺激励的角度对其箱体的振动特性与动应力分布进行评估。首先建立了高速动车的齿轮箱、转向架及整车的刚柔耦合动力学模型,其次利用转向架滚振实验台测量了动车齿轮箱在轨道不平顺激励下的振动加速度,其中工况选取了100km/h、200km/h及300km/h匀速运行工况。依据实验结果对动车系统的铰接类型、力元类型与参数进行了匹配性调整。最后仿真计算了齿轮箱箱体仅在轨道不平顺激励下的动应力,发现箱体整体等效应力主要集中于小齿轮端箱体处、小齿轮与大齿轮端箱体过渡联接处,其中在100km/h、200km/h和300km/h工况下,箱体平均等效应力范围依次为(2.03~2.30)MPa、(3.87~4.29)MPa、(6.81~7.25)MPa。发现轨道不平顺激励对箱体的振动特性产生一定影响,且箱体易出现应力集中现象。

基于SIMPACK建立了我国某高速动车组动力学模型,仿真分析了电机横向减振器对车辆动力学性能影响,对减振器设计具有帮助作用。仿真结果表明:该高速动车车辆临界速度随着电机横向减振器阻尼系数增加呈先增加后减小趋势;车辆横向平稳性指标及乘坐舒适性指标随着电机横向减振器阻尼系数增加呈先减小后增加趋势,其阻尼系数对车辆垂向平稳性影响不明显;车辆安全性指标均随着阻尼系数增加呈先减小后增加趋势。

探讨了高速动车换气口流动阻力实验台相关问题，根据流体力学相关原理，提出用低速风洞模拟列车外界风速场，换气口试件置于风洞试验段中，将列车外界风速、流经换气口的风量模拟量都设计成可调控的实验参数，搭建了用于换气口流动阻力及其影响因素的实验平台。实验实例表明，本文方法建立的高速动车换气口流动阻力实验台方案是可行的，测量结果是可信的。