高速列車輪軌型面匹配與蛇行運動機理研究

《高速列車輪軌型面匹配與蛇行運動機理研究》是依託西南交通大學，由羅仁擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：高速列車輪軌型面匹配與蛇行運動機理研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：羅仁
• 依託單位：西南交通大學

項目摘要

我國高速動車組運營中,蛇行運動時有出現，引起轉向架橫向加速度報警和車體異常振動。主要原因是輪軌型面磨耗，尤其是車輪踏面集中磨耗，引起輪軌關係匹配不合理。高速列車蛇行運動機理及相關評判準則有待深入的研究。本項目以高速動車組運營跟蹤動力學測試數據為基礎，以動力學仿真、滾動振動試驗台和輪軌摩擦磨損試驗台試驗為手段，將蛇行運動機理、車輪踏面磨耗和輪軌型面匹配有機結合開展研究。深入開展基於高速列車實測數據的車輪型面磨耗預測和評價方法及踏面磨耗後輪軌匹配強非線性對蛇行運動影響的研究，為控制或避免蛇行失穩提供車輪型面及輪軌匹配參數的範圍。研究高速列車蛇行運動機理及安全性評價方法。通過合理的輪軌匹配關係生成車輪踏面、預測車輪踏面磨耗，獲取足夠的輪軌匹配樣本，用於蛇行運動機理和輪軌型面匹配最佳化研究。提出高速列車輪軌型面和懸掛參數匹配方法，保證高速列車在整個服役過程中具有足夠的蛇行運動穩定性。

結題摘要

輪軌型面匹配和蛇行運動穩定性是高速列車關鍵動力學問題，也是我國高速列車運營中許多動力學現象的根源，涉及到車輪型面磨耗、轉向架懸掛參數、運營邊界條件等眾多因素。本項目通過理論分析、數值仿真、搭載台架試驗和線路跟蹤測試，獲取了大量的數據和規律。發展了一種考慮隨機因素的高速列車動力學分析方法，使我國的高速列車動力學仿真與線路運營更加接近；通過將仿真和試驗緊密結合，使動力學建模、仿真分析水平上了一個新台階。掌握了我國高速列車車輪型面磨耗演變規律、輪軌匹配關係特徵和變化範圍。深入研究了高速列車蛇行運動機理，掌握了高速列車蛇行運動特徵、機理和動態演變規律、運營中的表現及危害。提出了踏面反向設計方法，參與完成了LMB踏面的研製和試驗，已廣泛套用於復興號動車組。掌握了提高蛇行運動穩定性的轉向架懸掛參數、輪軌匹配綜合設計方法。這些成果直接套用到了我國新型高速列車動力學最佳化、既有高速列車動力學維護中，取得了良好的效果。總之，本項目完成了任務書設定的研究任務和研究目標，解決了我國高速列車部分動力學關鍵問題，取得了良好的工程套用價值。