CRH5拖车动力学性能分析

刘 宇，王自力

（西南交通大学牵引动力国家重点实验室，四川成都610031）

近年来，我国高速铁路得到了飞速的发展，一批具有世界先进水平的国产化动车组和大功率机车投入使用，使既有铁路的列车速度、运输能力、服务水平得到大幅提升，这对车辆系统动力学性能提出了越来越多的要求。以CRH5拖车为分析对象，建立动力学模型，对其临界速度、线路响应进行分析。

1 CRH5拖车动力学仿真模型

CRH5型电力动车组采用动力分散式设计，每列8节编组，共5节动车和3节拖车（5M3T），列车可通过两组联挂方式增至16节。设计营运速度为200 km·h-1，最高实验速度250 km·h-1，适应轨距1 435 mm，最大轴重17 t。

转向架一系悬挂装置采用成熟的上、下双拉杆轴系定位方式，由双组钢弹簧双转臂定位和液压减振器组成。二系悬挂由上枕梁、空气弹簧系统、抗侧滚扭杆、二系横向和垂向减振器、抗蛇行减振器、横向止挡和Z字形牵引拉杆组成。轮对内侧距为1 351 mm，空心车轴，车轮直径890 mm，采用圆锥滚子轴承［1］。

1.1 模型自由度

利用ADAMS/Rail 多体动力学软件建立CRH5 拖车动力学仿真模型，如图1所示。CRH5拖车单车模型中共有15个刚体，即由1个车体、2个构架、4个轮对和8个转臂组成，车体与转向架之间的连接弹簧和减振器等看作是无质量的连接单元，单元的刚度和阻尼值与实际参数相同。转向架上的悬挂部件重量转化到构架上。车体和转向架构架均为6个自由度，轮对具有4个自由度，每个转臂有一个点头自由度共8个自由度，抗侧滚扭杆有一个点头自由度共2 个自由度，抗侧滚扭立杆有侧滚和点头两个自由度共8 个自由度，故单车系统共有52个自由度。……