基于模态参数的CRH2型动车组转向架动力学性能综合研究.pdfVIP

试验研究 铁道车辆 第48卷第10期2010年10月 文章编号：1002—7602(20lO)lo_000l-05 基于模态参数的CRH2型动车组 转向架动力学性能综合研究 楚永萍1，周劲松2，虞大联3 (1．南车南京浦镇车辆有限公司，江苏南京210031；2．同济大学铁道与城市轨道交通研究院，上海200092； 3．南车青岛四方机车车辆股份有限公司技术中心，山东青岛266111) 摘要：运用基于模态参数的综合性能研究方法对CRH2型动丰组转向架动力学性能进行了分析。结果表明， CRH2型动车组转向架二系悬挂达到了其虚拟样机的最初设计目标，基本实现了理想设计，但是如果车辆运行速度进一 步提高，还需要根据运营情况对悬挂参数进行进一步优化。 关键词：动车组转向架；动力学性能；模态分析 中图分类号：U270．1+1文献标识码：A 由于部件结构、性能、生产工艺等方面的原因，最 对比，可见，对垂向不平顺功率谱和方向不平顺功率谱 终制造完成的车辆性能与其设计性能之间总是存在一 来说，高速高干扰谱与美国6级谱的激扰水平比较接 定差异。车辆制造企业采用各种质量控制方法，就是 近。本文采用高速低干扰轨道不平顺谱‘43分析CHR2 为了使最后生产出的产品(真实样机)达到最初方案设 型动车组单车虚拟样机的模态参数与平稳性的关系。 计(虚拟样机)的性能[1]。基于模态参数进行转向架动 力学性能的综合性能研究，就是运用真实样机的模态 参数辨识、理论模态参数分析及功率谱分析等数字信 号处理方法，分析和评估真实样机的动力学性能，使制 造出来的真实车辆趋于虚拟样机所设定的动力学性 能[2。3]。本文运用理论模型及实测数据，采用基于模态 参数的综合分析方法，通过转向架的悬挂特性，分析了 CRH2型动车组的动力学性能。 1车辆模态参数及其与运行平稳性关系分析 为分析实际车辆是否达到虚拟样机理想的悬挂特 性，需要首先建立CRH2型动车组虚拟样机模型，分 析CRH2型动车组原型车模态参数及模态参数与平 稳性的关系。本文研究建立了CRH2型动车组单车 虚拟样机模型(图1)。整个模型共有15个刚体，包括 围1 CRH2型动车组虚拟样机模型 1个车体、2个构架、4个轮对和8个轴箱，共计50个 自由度。 表l 拖车整备工况下的振动频率和阻尼比 采用图1所示的虚拟样机模型及原始动力学参数 计算获得的模态参数见表1。 在分析车辆运行平稳性时，首先要确定轨道不平 顺激励。图2、图3分别为高速高干扰、高速低干扰及 美国6级谱的垂向不平顺功率谱和方向不平顺功率谱 收稿日期：2010—06—13 作者简介：楚永萍(1958一)，女，高级工程师(教授级)。 万方数据 铁道车辆 第48卷第lO期2010年10月 的垂向平稳性指标越小，运行性能越好。由于车体垂 向振型频率主要与二系空气弹簧刚度有关，刚度越低， 振型频率就越小。目前，铁路客车普遍采用的空气弹 簧都可以在工作位置附近实现较小的动刚度，从而在 动挠度不大的情况下实现良好的缓冲与减振性能。从