局限性?；谏鲜鰟討B(tài)設計 觀點，以ICE3轉(zhuǎn)向架作為技術(shù)原型，本發(fā)明著重解決以下2個理論與技術(shù)問題：即轉(zhuǎn)向架優(yōu) 配及其技術(shù)實現(xiàn)方式和車下質(zhì)量橡膠吊掛優(yōu)化設計。
[0022] 轉(zhuǎn)向架優(yōu)配及其技術(shù)實現(xiàn)包括如下步驟：
[0023] 第一步、確定轉(zhuǎn)向架優(yōu)配理論方案，以抗蛇行參數(shù)，即串聯(lián)剛度K和線性阻尼C，作 為整定參數(shù)，依照抗蛇行頻帶吸能機制以及抗蛇行匹配原則，確定轉(zhuǎn)向架優(yōu)配的理論方案， 以更好地保障轉(zhuǎn)向架高速性能；
[0024] 第二步、進行穩(wěn)定安全性綜合評估，根據(jù)nC518或EN14363所規(guī)定的安全閾值， 應用動態(tài)仿真技術(shù)，對所述轉(zhuǎn)向架優(yōu)配理論方案進行穩(wěn)定安全性綜合評估，并繪制對應的 安全速度空間圖；同時判斷對應的安全速度空間是否滿足對應的運行速度及其鏇輪修程要 求，若不能滿足，則返回第一步重新進行調(diào)整，若滿足，則進行下一步。
[0025] 第三步、制訂所述轉(zhuǎn)向架優(yōu)配的理論方案對應的技術(shù)實現(xiàn)方案，根據(jù)循環(huán)與雙流 控制原理，結(jié)合臺架動態(tài)試驗，確定抗蛇行減振器選型為雙流控制工作原理的T70,并采取 必要技術(shù)措施，以滿足串聯(lián)剛度K的技術(shù)要求；所述抗蛇行減振器選型的原則為抗蛇行減 振器線性阻尼的標定值必須等于或接近所述轉(zhuǎn)向架優(yōu)配的線性阻尼C ;并根據(jù)抗蛇行串聯(lián) 剛度判定原則，制訂所述轉(zhuǎn)向架優(yōu)配的理論方案對應的技術(shù)實現(xiàn)方式，即采用抗蛇行軟約 束方式或在輔助腔內(nèi)添加膨脹袋方式中的任意一種。
[0026] 第四步、對第三步所制訂的技術(shù)實現(xiàn)方案進行動態(tài)性能評估，結(jié)合型式試驗，進行 動態(tài)性能評估，其主要包括以下3個方面工作：平穩(wěn)性能評估、線路試驗與動態(tài)仿真對比以 及超常工況攝動分析；若不能滿足高速轉(zhuǎn)向架3大穩(wěn)定特征要求，即拓展安全速度空間、系 統(tǒng)優(yōu)化構(gòu)架動荷以及更加強調(diào)穩(wěn)定魯棒性能，則需進行必要的參數(shù)調(diào)整重新進行動態(tài)性能 評估，所述參數(shù)不包括一系懸掛和抗蛇行參數(shù)，若滿足，則進行下一步。
[0027] 同時鑒于所述抗蛇行參數(shù)是影響動車轉(zhuǎn)向架蛇行模態(tài)根軌跡的敏感參數(shù)，根據(jù)所 述抗蛇行匹配原則來制訂轉(zhuǎn)向架優(yōu)配理論方案，因而其動車穩(wěn)定性態(tài)應當具有如下特征：
[0028] ①在新車或輪軌磨合期間，等效錐度< 0. 23,在動車轉(zhuǎn)向架蛇行模態(tài)與相應的電 機橫擺模態(tài)之間，兩者應當保持穩(wěn)健的牽連運動關(guān)系。
[0029] ②而當進入穩(wěn)定磨耗階段，等效錐度>0. 23,上述牽連運動關(guān)系則沒有必要繼續(xù)保 持，以降低電機吊架的慣性動荷影響。
[0030] ③始終保持加速度相關(guān)性平穩(wěn)變化，以有效控制電機橫擺自激振蕩的消極因素， 并保障電機減振器的技術(shù)可靠性，防止其漏油失效。
[0031] 所述轉(zhuǎn)向架優(yōu)配的理論方案是指針對電機橫擺剛度及其固有模態(tài)頻率，應用整 車穩(wěn)定性態(tài)分析方法，按照所述抗蛇行匹配原則，進行抗蛇行參數(shù)最優(yōu)配置，即線性阻尼 440kN · s/m，串聯(lián)剛度2X，并通過穩(wěn)定安全綜合評估來繪制安全速度空間圖，以滿足運行速 度及其鏇修制度要求。
[0032] 所述確定抗蛇行減振器選型，并采取必要技術(shù)措施，以滿足對應的對串聯(lián)剛度K 的技術(shù)要求，具體包括如下：
[0033] 所述抗蛇行減振器選型，確定采用T70,其液壓剛度4. 5X，為了滿足對串聯(lián)剛度K =2X的技術(shù)要求，可選擇如下2種技術(shù)措施中任意一種措施來實現(xiàn)：
[0034] ①抗蛇行軟約束技術(shù)實現(xiàn)方式：即選取其對應的端節(jié)點橡膠徑向剛度為4X，根據(jù) 所述抗蛇行串聯(lián)剛度判定原則，其抗蛇行串聯(lián)剛度等于2X ;
[0035] ②在輔助腔內(nèi)添加膨脹袋技術(shù)實現(xiàn)方式：所述在輔助腔內(nèi)添加膨脹袋技術(shù)實現(xiàn)方 式可作為抗蛇行減振器定型產(chǎn)品的技術(shù)形式，其可降低油介質(zhì)的填充率并防止氣泡形成， 使得液壓剛度由4. 5X降低至2X，對應的端節(jié)點橡膠徑向剛度為70MN/m，根據(jù)所述抗蛇行串 聯(lián)剛度判定原則，其抗蛇行串聯(lián)剛度等于液壓剛度2X。
[0036] 所述高速轉(zhuǎn)向架3大穩(wěn)定特征是指在特定的技術(shù)約束條件下所述轉(zhuǎn)向架優(yōu)配的 動態(tài)性能；所述特定的技術(shù)約束條件是指現(xiàn)有高鐵運用尚存在以下2大技術(shù)制約性：
[0037] ①鐵路專線的特定輪配技術(shù)條件，即鋼軌預打磨目標廓型為CN60KG，實際等效錐 度入e多〇· 16 ;
[0038] ②由于現(xiàn)有高鐵車輛存在橫向振蕩耦合機制，需特別防范側(cè)風穩(wěn)定性問題及其危 害性影響。
[0039] 所述整車穩(wěn)定性態(tài)分析實質(zhì)上是指通過相應的抗蛇行參數(shù)配置來實現(xiàn)整車模態(tài) 設計，而所述穩(wěn)定安全綜合評估和動態(tài)性能評估，則是指采用動態(tài)仿真技術(shù)對所述模態(tài)設 計進行評估，兩者形成了線性穩(wěn)定分析與非線性仿真驗證的互補性，以滿足高鐵運用安全 冗余的技術(shù)要求。
[0040] 所述穩(wěn)定魯棒性能是以加速度相關(guān)性或抗側(cè)風擾動能力技術(shù)指標加以衡量的；BP 是根據(jù)所述抗蛇行匹配原則來制訂轉(zhuǎn)向架優(yōu)配的理論方案，并對其相應的動車轉(zhuǎn)向架高速 性能進行非線性動態(tài)仿真驗證或評估。
[0041] 為了降低或減輕車體與走行部之間的橫向耦合強度，本發(fā)明的進一步改進在于：
[0042] 1、確定鋁合金車體橫向耦合振動固有特征，即為了降低車體與走行部之間的橫向 耦合強度，在第四步、動態(tài)性能評估之后，引入剛?cè)狁詈戏抡婕夹g(shù)，對所制訂的技術(shù)實現(xiàn)方 案進行相應的整備車體模態(tài)分析，并以抗蛇行高頻阻抗作用作為相關(guān)激勵，確定對應的鋁 合金車體橫向耦合振動的固有特征；
[0043] 2、進行車下質(zhì)量橡膠吊掛優(yōu)化設計，即根據(jù)諧波減振機理，確定橡膠吊掛點的橫 向剛度，并分析橡膠吊掛點的結(jié)構(gòu)阻尼約束效應，進而確定橡膠比例阻尼的最優(yōu)值。同時根 據(jù)IEC61373的相關(guān)技術(shù)規(guī)定，制訂橡膠吊掛設計形式。
[0044] 確認所述鋁合金車體橫向耦合振動的固有特征是所述鋁合金車體下部的橫向1 階彎曲模態(tài)，其模態(tài)頻率與阻尼14. 2Hz/2. 64% ;按照諧波減振機理，確定橡膠吊掛的橫向 剛度，并分析所述橡膠吊掛點的結(jié)構(gòu)阻尼約束效應，進而確定橡膠比例阻尼的最優(yōu)值，即 (0. 3 - 0. 5) % ;根據(jù)IEC61373的相關(guān)技術(shù)規(guī)定，采用預緊或楔緊方式及其相應的工藝保障 措施來制訂相應的橡膠吊掛設計形式，其包括：當車下質(zhì)量< 1250kg時，采用圓錐型橡膠 堆，且螺栓預緊；當車下質(zhì)量>1250kg時，則采用帶有前后斜面的橡膠塊，且自重楔緊。
[0045] 本發(fā)明有益效果：通過轉(zhuǎn)向架優(yōu)配及其技術(shù)實現(xiàn)以獲得較為理想的高速列車穩(wěn)定 魯棒性能，通過車下質(zhì)量橡膠吊掛優(yōu)化設計來降低車體與走行部之間的橫向耦合強度。但 是在特定的鐵路專線輪配技術(shù)條件下，如鋼軌預打磨，其目標廓型為鋼軌CN60KG標準廓 型，現(xiàn)階段高鐵運用尚需特別防范側(cè)風穩(wěn)定性問題及其危害性影響。
【附圖說明】
[0046] 圖1是單一曲率輪軌接觸線性等效模型。
[0047] 圖2是輪對自穩(wěn)定問題及其彈性定位約束的整定參數(shù)。
[0048] 圖3a是橡膠軸箱懸掛示意圖。
[0049] 圖3b是導向橡膠動態(tài)剛度形成的機理模型示意圖。
[0050] 圖4是本發(fā)明研宄的技術(shù)原型，即ICE3系列動車轉(zhuǎn)向架示意圖。
[0051] 圖5是高速列車系統(tǒng)集成及其攝動或擾動模型。
[0052] 圖6a是Maxwell模型的理想特性：動態(tài)剛度、蓄能剛度以及耗散剛度。
[0053] 圖6b是Maxwell模型的理想特性：相位滯后特性
[0054] 圖7是整車閉環(huán)系統(tǒng)及其線性穩(wěn)定性分析。
[0055] 圖8是動車穩(wěn)定性態(tài)分析以及抗蛇行串聯(lián)剛度參數(shù)配置影響