为了分析高速列车齿轮传动系统在轨道不平顺激励影响下的振动特性变化规律,利用动力学软件SIMPACK建立包含齿轮传动系统的整车动力学模型,分别在大、小齿轮内部布置测点,进行无轨道不平顺和有轨道不平顺工况下的动力学仿真实验,获得高速列车时速250 km/h时大、小齿轮的振动加速度。对大、小齿轮横向、纵向和垂向振动加速度幅值进行频域分析,并对比分析了齿轮传动系统在有、无轨道不平顺工况的振动幅值、频谱分布。结果表明,由于轨道不平顺激励的影响,高速列车齿轮传动系统的横向、纵向和垂向振动加强,振动加速度均增幅明显,其中,垂向振动加速度变化幅值最大。齿轮传动系统的振动频率主要集中在0~400 Hz,小齿轮和大齿轮横向振动受轨道不平顺的影响规律一致,但小齿轮受到纵向振动的影响略小于大齿轮,小齿轮受到垂向振动的影响略大于...

受电弓作为高速列车顶部重要的受流装置,在列车高速行驶时对气流产生扰动并形成涡旋脱落,产生显著的气动噪声,从而对周围环境产生影响。针对受电弓弓头的气动噪声问题,将展向波纹结构引入弓头杆件结构之中,基于波长λ和波纹幅度ω两个参数建立了八组受电弓弓头展向波纹结构模型,并通过流体计算软件FLUENT进行流场的稳态和瞬态计算求解。采用标准k-ε模型来计算稳态流场,在此基础上通过大涡模拟计算瞬态流场。基于气动噪声混合计算方法,将瞬态流场计算结果通过积分插值映射到声学网格上,并计算获取气动噪声声源及传播过程。仿真计算结果表明,λ/D=2、ω/D=0.48的展向波纹结构模型降噪性能最优,较直方杆模型的总声压级降低了9.15 dB;λ/D=2、ω/D=0.36的展向波纹结构模型的减阻性能最优,较直方杆模型的气动阻力值降低了2.29 N。

单轮对多功能试验台是模拟动车组在不同工况下的动态响应的重要设备,液压激振伺服系统是其重要的组成部分,其控制方式将会直接影响实验测试结果的精度。为此,建立单轮对多功能试验台的液压激振伺服系统的数学模型,设计自适应模糊PID控制器,并利用AMESim/Simulink建立协同仿真模型,通过联合仿真接口模块,详细讨论外部负载和流量对系统系统控制效果特性的影响;最后,通过实验进行比对分析。结果表明:采用自适应模糊PID控制策略后,响应速度提升75%,超调量减少77%,系统的响应速度、跟随性和鲁棒性得到明显的提升;CRH2拖车的IAP最大,其大小达到18%,随着车体轮对质量的增加,输出曲线误差会随之增大;同时发现,输入流量的大小会对系统的启动瞬间产生较大的影响。

为探究列车车轮旧扁疤对轮轨冲击的影响规律,建立了考虑柔性轮对的高速动车刚柔耦合模型和有限元扁疤损伤接触模型。分析了不同位置分布的单或双扁疤对轮轨冲击的影响,以避免车辆运行状态下发生跳轨冲击,保证运营安全,并为高速动车组安全运行时车轮损伤限值确定提供依据。分析结果表明:旧单扁疤产生的轮轨垂向冲击力随车速的增大先增大后减小,在100 km/h处达到峰值;速度为100~200 km/h时,当双扁疤间隔70°以下时,第一旧扁疤对第二旧扁疤有增益作用,当间隔70°以上时,增益明显减少,可视作独立扁疤;当车轮存在长度为30 mm的双扁疤时,车轮发生跳轨后最大冲击应力可以达到1059 MPa。

推导了液压激振伺服控制系统模型的传递函数表达式,在AMESim中建立了系统模型并进行线性化分析。将AMESim中通过雅可比矩阵运算得到的结果作为依据,在MATLAB中进行系统模型辨识,得出系统的一阶积分环节增益、伺服阀和液压缸的固有频率与阻尼比等参数;在Simulink软件中建立验证模型并进行验证。结果表明:系统模型辨识得到的关于伺服阀和液压缸的固有频率和阻尼比与AMESim仿真模型线性特征值对应;Simulink验证模型的输出曲线与AMESim仿真中的输出曲线基本吻合,表明该方法能满足液压激振伺服系统的模型辨识。

为准确计算高速轮轨粗糙表面法向和切向接触刚度，基于W-M函数分形理论建立高速轮轨表面粗糙度三维数值模型；分析轮轨法向和切向接触刚度理论，运用有限元法离散轮轨接触面建立轮轨粗糙表面接触有限元简化模型：基于罚函数的面一面接触算法定义轮轨接触，加载位移载荷计算轮轨法向和切向接触网0度。计算结果表明：接触载荷作用下考虑轮轨表面粗糙度可更为准确地计算法向和切向接触刚度；轮轨法向接触刚度受法向载荷影响较大，且随着法向载荷的增加而增加，而摩擦因数对法向接触刚度的影响甚微；轮轨切向接触刚度随着法向载荷和摩擦因数的增加而增加。随着切向载荷的增加而减小。

采用参数化建模的方法在Easy5环境下建立铁道车辆横向减振器液压控制模型，应用Adams和Easy5接口技术在A dam s环境下建立减振器联合仿真模型。通过试验验证了两种模型的精确性。选取本文研究减振器主要结构参数，利用建立的模型通过数字试验全面分析各结构参数对阻尼特性的影响。研究结果表明：阻尼阀结构参数、活塞单向阀孔径、底阀孔径、活塞杆直径、节点刚度对减振器阻尼特性有较大影响；当超过减振器结构参数取值范围时会使阻尼特性曲线产生畸变现象。其中阻尼孔径、预紧力、通流孔孔径、活塞杆直径对减振器的卸荷特性有较大影响；减振器阻尼力的对称性主要决定于活塞杆的直径。

分析了单向流液压减振器的工作原理、阀系特性及液压流体力学理论。以高速列车KONI横向减振器为例,参照其结构及其参数值在Easy5环境下建立了减振器液压控制模型。利用Easy5和ADAMS联合仿真接口技术,在考虑减振器节点刚度的条件下,建立了减振器的Maxwell联合仿真模型。将减振器性能仿真和试验结果进行对比分析,结果表明所建立的减振器联合模型精确可靠。

为了得到系统的动态特性常常需要借助软件建立机械系统的数字化模型在要求的工况下进行计算以指导系统的设计。以一个液压减振器为例采用MSC.Adams和MSC.Easy5进行联合仿真实现对机械系统的动力学分析。计算结果表明：联合仿真模型与原始模型计算结果基本吻合。同时在联合仿真模型中通过对阻尼器内部结构的分析得到了更接近实际模型的数学模型使仿真计算精度提高为进一步分析液压减振器的物理结构与工作特性的关系提供了研究工具。

该文利用Delphi强大的应用程序和组件开发技术提出了一种可行的面向对象的液压系统CAD实现方法.