铁路车辆垂向减振与悬挂系统参数优化

铁路提速和高速是中国目前铁路发展的主要方向，高速列车的迅速发展，也给高速客车系统动力学的研究提出一系列新的课题。随着运行速度的提高，轮轨间动力作用显著加剧，从而影响列车的稳定性、乘坐的舒适性和运行的安全性等。对于高速客车动力学的研究，过去的研究主要集中在用单一参数的变化来进行客车系统的动态特性分析，实际上，客车系统各参数是相互影响、共同对客车的动态性能起作用的。以往客车垂向悬挂系统模型都采用弹簧和阻尼器并联的形式[1.21，但实际阻尼器的两端都是有橡胶节点的，隔振系统为阻尼器两端串连弹簧，然后并联一主弹簧，类似于推广的鲁茨卡(Ruzicka)隔振系统[31，本文将其定义为广义鲁茨卡隔振系统。本文的主要工作是建立客车垂向悬挂系统广义鲁茨卡隔振模型，进行悬挂系统多目标、多参数优化，为高速客车垂向悬挂系统参数的选取提供理论依据。铁道客车 垂向模型见图1，考虑了车体和构架的浮沉和点头运动，一系和二系垂向悬挂系统均为广义鲁茨卡隔振系统。图中，Z-Zt,,Z,:分别表示车体质心、一位和二位构架质心的垂向位移;y'c,y ' ,1.

Ot2为车体、一位和二位构架的点头位移分别指一系阻尼器两端垂向位移:分别指二系阻尼器两端垂向位移;Za,- Zo;为轨道简谐位移激励.