宗玉成 中车长春轨道客车股份有限公司

一、车下设备对车体自振特性的影响

等效欧拉伯努利梁车体前后转向架位置通过并联的弹簧和阻尼进行弹性支撑，车下设备为刚体，包含浮沉和点头2个自由度，通过橡胶弹簧与车体连接。此外，当设备悬挂系统是刚性时，车体振动的峰值相对于车体的垂向弯曲频率降低了很多，这说明车下设备采用刚性悬挂降低了车体结构的垂向弯曲频率，对车体振动起到恶化作用。而当车下设备采用弹性悬挂系统时，车体振动由单峰值变为双峰值，而且弹性悬挂的放大系数幅值要低于刚性悬挂，其是因车下设备采用弹性悬挂时与车体发生了耦合振动。因此，车下设备采用弹性悬挂系统时能在一定程度上抑制车体的弹性振动。

二、刚柔耦合动力学仿真分析

1.建立刚柔耦合动力学模型

为建立车体弹性振动和车下设备的刚柔耦合动力学模型，要先建立完整的车体有限元模型。根据模态叠加法原理，将车体有限元模型中计算出的子结构文件和模态计算结果文件，通过有限元与多体动力学软件SIMPACK接口程序FEMBS生成弹性体输入文件，再通过选取合适的标志点及特征模态等信息，生成用于动力学仿真计算的弹性车体标准输入文件，最终完成单车刚柔耦合动力学模型的建立。模型中包含1个弹性车体、2个构架、8个轴箱、4个轮对、若干车下设备。其中对车体考虑了前30阶弹性振动模态，而其他部件全部视为刚体。……