多功能车体间外风挡在高速动车组上的适用性研究

摘要

高速动车组为了增强车辆之间的耦合作用，通常在车端安装了车体间纵向减振器，然而它体积大、成本高，与未来高速动车组车端连接系统轻量化、易操作、高可达需求之间的矛盾突出，为此提出了一种多功能车体间外风挡装置，使其不仅具有传统外风挡隔音减阻、抵挡雨雪的功能，同时具备刚度和阻尼特性，可以替代车体间纵向减振器起到车间减振的作用。基于多功能车体间外风挡的工作原理建立了其子单元结构的数值仿真模型，并通过对比子单元与车体间纵向减振器同工况下的动态特性参数，确定了多功能车体间外风挡能够等效车体间纵向减振器减振功能时子单元的数量，最后利用Simulink将多功能车体间外风挡数值仿真模型与高速动车组车辆动力学模型进行联合仿真，对比研究了车辆无车端减振装置和分别安装车体间纵向减振器与多功能车体间外风挡对车辆动力学性能的影响。研究结果表明，相比于车体间纵向减振器，多功能车体间外风挡可以进一步减小车体的摇头角位移振幅和横向振动加速度幅值，能更加高效地抑制车体的摇头振动，并进一步提高车辆运行的横向平稳性。

关键词

高速动车组 / 轻量化 / 多功能车体间外风挡 / 车体间纵向减振器 / 车辆动力学