为了研究高铁油压减振器的低温阻尼特性及其影响因素,从减振器油的品质入手,对两种分别注入物理特性指标接近但品牌不同的减振器油的高铁油压减振器样品,进行了低至-50℃的低温阻尼特性试验,定性分析了低温条件下减振器示功图产生畸变的机理;针对低温条件下阻尼特性的变化特点提出了其关键技术指标的评价和计算公式,通过对比两种减振器样品低温阻尼特性存在的显著差别,表明物理性能指标数据不能完全反映减振器油的低温品质,需结合产品试验来验证。因此,为了提高油压减振器产品的低温适应性,一方面需要加强高性能减振器油的研制,另一方面需要深入开展液压阻尼孔的低温流体力学理论与实验研究。为减振器产品的优化设计提供基础理论和数据支持。

为了从理论高度揭示车辆液压减振器的低温阻尼性能,并促进具有良好低温适应性减振器油的研制,以两种高铁减振器油为研究对象,先对其进行了在-50~80℃宽温度范围内物理特性的测试,分析了利用常规理论公式计算物理特性时的误差及其局限性;提出一种新型密度-温度理论计算公式和一种由改进Vogel公式描述的黏度-温度理论计算公式,并基于对实验数据在不同温度分段内的拟合,分别获得了这两个理论公式的方程系数。理论计算结果与实验结果对比表明:新型密度-温度理论计算公式的相对误差小于1.4%,改进Vogel公式的相对误差小于6%,因此,所提出的新型理论模型适合于描述减振器油在宽温度范围内的物理特性。

以某型号一系垂向减振器的实际结构参数为基础利用流体力学和油膜理论建立了考虑泄漏的油压减振器的数学模型。根据油压减振器的具体参数和公式在MATLAB/Simulink中建立了减振器的系统仿真模型。利用所建立的仿真模型分析了单一变量下阻尼阀截面积、活塞杆面积、活塞面积、弹簧预压缩量等减振器关键参数对减振器阻尼性能的影响为减振器的阻尼特性优化设计提供了参考。

机车车辆液压减振器对车辆的平稳性与动力性能有着非常重要的影响，减振器性能的好坏通过其阻尼特性反映出来。以高速重载列车某型号一系垂向减振器为研究对象，利用Pro／E建立减振器内部流场三维模型，用ANSYSICEM与STAR-CD软件联合划分六面体网格，运用流体动网格技术在ANSYSCFX流体仿真分析软件中得出低速情况下精度较高的示功图。仿真结果与理论值接近，为铁道机车车辆减震器的优化设计提供了一种快速有效的方法。