高速客车横向稳定性及分岔研究

摘要

以一类比较典型的具有17个自由度的四轴铁道客车系统为研究对象,利用Vermeulen-Johnson蠕滑理论和一分段线性函数来分别计算轮轨滚动接触蠕滑力和轮缘力。应用数值方法并结合稳定性与分岔理论对该车辆系统运行于理想平直轨道上的横向稳定性与分岔问题进行研究,得到车辆系统的Hopf分岔点、鞍结分岔点及其稳定性转变过程,据此确定车辆系统的线性临界速度和非线性临界速度。同时也对该车辆系统在超高速情况下的摆振方式进行分析,结果表明系统首先经简单的单频率周期运动,逐渐演变成两个甚至多个频率互相耦合的拟周期运动,随着新的耦合频率不断出现,系统最终进入混沌运动状态。