高速列车横向稳定性仿真分析

摘要

运用多体动力学软件UM，建立高速综合检测列车非线性动力学仿真模型。根据京沪高速铁路试验数据，对车体和构架的振动加速度以及在半径为9000m曲线上的稳态轮轴横向力进行仿真，并与试验结果对比，验证仿真模型的准确性。应用该模型，分别分析车轮的设计型面、磨耗型面和镟修型面与CHN60钢轨接触的3种不同高速列车的横向稳定性。结果表明：在车轮镟修型面和设计型面的轮轨状态下，高速列车的横向稳定性指标相当；而车轮踏面的磨耗会降低高速列车的横向稳定性。调整轨底坡虽然可以改善磨耗型面车轮高速列车的横向稳定性，但同时又会导致设计型面和镟修型面车轮高速列车的横向稳定性恶化；8辆编组的高速综合检测列车各车辆之间的横向稳定性存在明显差异，且随着速度的增大这种差异也不断扩大，其中头车和尾车的横向稳定性比较差；车速为300km·h-1以上时磨耗功率和轮轨磨耗急剧增大。