杨光 任尊松 孙守光

摘要： 轮对弹性变形和旋转振动对轮轨系统运行安全性影响需要从理论上进行深入研究。利用ANSYS有限元分析软件对轮对弹性化处理后，在SIMPACK多体动力学软件中建立了包含高速旋转弹性体轮对的车辆系统动力学模型。采用数值方法，得到了轮轴弹性弯曲变形量以及不同轨道不平顺激扰下轮对垂向振动加速度响应等。结果表明，考虑弹性和旋转振动后，轮对车轴发生弯曲变形效应明显且中部变形量最大，车辆运行速度对车轴弯曲变形量和轮轨附加动力有一定的影响，轮对垂向振动加速度频谱出现与旋转速度相关的频率特征。本文方法和结果对揭示轮对真实运动特征和研究高速轮轨安全性具有良好的指导意义。关键词： 弹性轮对； 高速列车； 旋转； 频率特征

中图分类号： U260.331+.1文献标志码： A文章编号： 10044523（2016）04071406

DOI：10.16385/j.cnki.issn.10044523.2016.04.019

引言

近年来，中国稳步发展高速铁路，高速动车组运营速度已到达300 km/h。作为列车走行的关键部件，高速旋转轮对运用安全性受到了高度关注与重视，亟需在高速范围内，对旋转轮对发生弹性变形后引起的轮轨接触、走行关系、轮轨附加动力以及车辆系统振动和运行安全性等问题开展深入研究。传统车辆动力学研究工作中，轮对一般考虑为刚体或者轮对仅向前做平移运动，无法体现出轮对高速旋转过程中的弹性变形及其对结构振动的影响。近年来，国内外关于轮对弹性化后车辆系统振动特性的研究逐渐增多。……