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可编辑修改精选全文完整版车辆系统动力学车辆系统动力学是一门涉及汽车系统的动力性研究的学科，旨在分析和模拟汽车的动力性能。
它是由应用力学和流体力学原理来研究动态特性，从而为汽车开发工程人员提供关键性信息和支持，以实现车辆系统的有效运行。
车辆系统动力学的研究分为两个主要方面:静动力学和结构动力学。
静动力学是研究汽车静力学和动力学系统，以及它们之间的相互作用。
静动力学的研究内容包括汽车的刚性构件的静力学计算，汽车转矩和加速度的动态测定，车辆悬架系统的构造、测量和控制，动力性能的行驶特性测定，以及汽车的操纵和漂移特性的研究。
结构动力学包括研究汽车结构，如悬架、底盘和发动机，以及这些系统的动态特性测定。
车辆系统动力学的研究可以分为三个主要领域：实验动力学、分析动力学和仿真动力学。
实验动力学主要负责试验机械结构以及机械系统的动力特性测定。
它可以分析出机械系统的动力特性，以及机械系统和动力学分析模型之间的关系。
分析动力学是通过数学分析的方法，计算和分析汽车的动力特性。
仿真动力学则使用计算机模拟技术，模拟汽车在不同行驶条件下的性能，并进行动力学和控制分析。
车辆系统动力学是一个复杂的研究领域，需要广泛的原理、理论和技术来支持。
它为车辆开发工程人员提供关键的研究信息，以便更好地了解汽车的动力性能，从而更好地解决汽车发动机、悬架和底盘等系统的限制问题，实现更低排放、更安全的汽车运行。
车辆系统动力学的研究目标是提高汽车的动力性能：提高燃油经济性、排放控制效果，降低汽车维护成本，延长汽车使用寿命，减少汽车故障发生率，并提高汽车在不同地形环境下的行驶质量。
未来，随着新技术的发展，车辆系统动力学的研究将不断进步，为汽车的改进和开发提供可靠的技术支持。
从而，车辆系统动力学是一门跨学科领域的非常重要的研究领域，它不仅涉及传统的汽车工程学科，还涉及力学、控制、物理、流体、电子、计算机等学科，是一门复杂而又有应用前景的学科。
因此，车辆系统动力学是汽车研发、维护和诊断的重要基础，也是汽车系统安全、经济、高效运行的关键。
汽车系统动力学
1 什么是汽车系统动力学
汽车系统动力学是一个新兴的技术领域，它是汽车技术的分支，
专注于研究和设计汽车系统的总体行为。
该领域主要关注汽车的运动
规律、动力学和控制特性。
汽车系统动力学的研究旨在发展改善汽车
性能并适应日新月异的技术变化和社会需求。
2 动态特性
汽车系统动力学考虑多个机械系统的动态行为，以全面评估和调
整车辆的性能。
它是建立汽车的核心内容，涉及汽车的悬架系统、动
力系统、发动机、传动系统和控制系统的研究与设计。
动力学技术可
以通过实验和数值分析的方法，精确计算车辆的动力和运动特性，提
高车辆的整车性能，提高可靠性和安全性。
3 模拟与控制
把汽车系统抽象化，建立一个车辆动力学模型，可以使研究者以
虚拟的方式实现无限的试验。
运行模拟，发现汽车的动力和控制问题，这也是汽车技术发展中不可替代的方法。
同时，采用模拟技术可以大
大减少汽车系统开发周期。
4 汽车系统动力学的未来发展
汽车系统动力学是一个容易引起现代技术的新领域，随着技术的
不断更新，汽车系统动力学也在发生变化，多层次有趣的课题正在研
究，比如自动驾驶系统的研究，发动机的新能源研究等。
由于其独特
的特性，汽车系统动力学还可以发展到其他领域，如人体工程学，机
器人及空间科学等，将更多新奇的机器人及汽车系统动力学应用于日
常生活中。
汽车系统动力学融合了物理学、数学、机械工程，以及一系列的
有关技术，是一个全新的领域，它将与日俱增，未来有很大发展潜力。
车辆系统动力学知识点（二）引言概述车辆系统动力学是研究车辆在各种运动状态下的力学性质和特性的学科领域。
在车辆系统动力学中，有一些重要的知识点需要了解和掌握。
本文将介绍车辆系统动力学的一些关键知识点，帮助读者深入理解车辆的运动和性能。
正文内容一、车辆质心与重心1. 了解质心和重心的概念2. 理解质心和重心在车辆运动中的作用3. 掌握计算质心和重心位置的方法4. 理解质心高度对车辆稳定性的影响5. 了解如何优化车辆的质心和重心位置二、车辆滚转与侧倾1. 了解车辆滚转和侧倾的概念2. 理解车辆在转弯过程中发生滚转和侧倾的原因3. 掌握计算车辆滚转和侧倾角度的方法4. 了解滚转和侧倾对车辆稳定性的影响5. 了解如何通过调整车辆悬挂系统来提高车辆的滚转和侧倾性能三、车辆悬挂系统1. 了解车辆悬挂系统的组成部分和功能2. 掌握车辆悬挂系统的工作原理3. 理解悬挂系统对车辆操控性和舒适性的影响4. 了解不同类型的悬挂系统及其特点5. 了解如何选择和调整悬挂系统以满足不同的需求四、车辆转向系统1. 了解车辆转向系统的组成部分和工作原理2. 掌握转向系统的调整和维护技巧3. 理解转向系统对车辆操纵性和稳定性的影响4. 了解不同类型的转向系统及其特点5. 了解如何选择和改进转向系统以提高车辆的操控性能五、车辆刹车系统1. 了解车辆刹车系统的组成部分和工作原理2. 掌握刹车系统的调整和维护技巧3. 理解刹车系统对车辆安全性和稳定性的影响4. 了解不同类型的刹车系统及其特点5. 了解如何选择和改进刹车系统以提高车辆的制动性能总结车辆系统动力学是车辆工程领域中一个重要的研究方向，了解和掌握车辆质心与重心、滚转与侧倾、悬挂系统、转向系统和刹车系统等知识点对于理解和提高车辆的性能至关重要。
通过优化车辆的动力学特性和系统设计，可以提高车辆的操纵性、稳定性和安全性，为驾驶员和乘客提供更加舒适和安全的乘车体验。
汽车系统动力学复习笔记汽车系统动力学复习笔记系统的定义：相互作用相互依赖个组成部分组成的具有特定功能的有机整体，一个系统也也可以是一个更大系统的组成部分系统的特性：(1)、层次性：大系统可分解为有很多层次的结构(2)、整体性：个元素是相互联系(3)、目的性：人工系统是为某一目的而构成的(4)、功能共性：系统中都存在物质，能量和信息的流动系统研究生的内容（1）、系统的设计：已知输入时系统满足输出（2）、系统的识别：已知输入和输出来研究系统（3）、环境的预测：已知系统和输出确定输入系统动力学：讨论系统的数学模型和响应的学科汽车系统动力学：将汽车看成一个动态系统，来讨论它的数学模型和响应汽车系统动力学的特点：需要考虑环境因素，驾驶员因素，强调汽车各个子系统之间的联系并将汽车看成一个控制系统来进行分析汽车系统动力学研究的内容：轮胎动力学，汽车纵向、横向、垂直的动力学和多刚体动力学数学模型的方法：（1）各种数学方程单个或两个自由度的用牛顿力学或者动能定理，多自由度的用分析力学（2）用能量建功率流建立模型控制系统理论：输出和输入的拉氏变换函数的比之状态：系统的过去，将来和现在状态变量：可以完全表征系统运动的最小个数，系统变量的选取并不是唯一的状态向量：状态变量作为分量的向量状态空间：状态向量的所有可能值的几何状态方程：表述系统状态变量和系统输入的一阶微分方程X’=AX+BU输出方程：输出与状态变量间的函数关系Y=CX+DU状态空间表达式：状态方程与输出方程所构成的一个系统动态的完整描述可控性和可观性是最优控制中的两个重要概念可控性：在有限时间间隔内，可以用一个控制向量使系统的初始状态转移到任一状态，只要有一个状态变量不受控，则系统就不可控可控条件：矩阵K是非奇异矩阵（充要条件是矩阵K可逆，也就是矩阵K的行列式部位0）可观性：在有限时间间隔内，由输出和输入可以确定系统初始状态的每一个分量，只要有一个状态变量不能确定，则系统是不可观测的可观条件：矩阵K是非奇异矩阵（1）系统的状态方程：X’=AX+BU （该形式为标准形式）系统的输出方程：Y=CX+DU其中输入为U（2）线性定常熟系统的动态微分方程：指的是系统的输出的n阶各倒数线性和等于输入n 阶各倒数线性和（3）传递函数G(S)：输出拉氏变换除以输入的拉式变换则系统特性：层次性、整体性、目的性、功能共性、汽车系统动力学就是把汽车当做一个动态系统，对其行为进行研究，讨论其数学模型和响应汽车系统动力学的研究内容1、环境和路面的分析以及其对汽车的作用2、汽车系统及其各子系统的相互作用3、汽车系统最佳控制盒最佳使用4、人车系统的相互匹配和模型研究模型分类比例物理模型数学等效模型数学模型轮胎滚动时两个重要的角度：侧偏角和外倾角，侧向力是侧偏角和外倾角两者的函数滚动阻力：轮胎的内摩擦、地面变形的阻尼，以及轮胎与路面间弹性变形与局部滑移产生的大小等于轮动阻力系数乘以轮胎垂直载荷直线行驶时滚动阻力1、干路面上滚动阻力系数与速度的平方有关2、湿路面滚动阻力对应于干路面上滚动阻力加上穿水阻力3、前束阻力正比于前束角的平方4、转弯时的滚动阻力：取决于行驶速度和转弯半径一、弹性拉伸绳模型（接触长度，松弛长度的特征长度，气体刚度）1、静止时的线性模型》》静止时的侧向刚度)1(2δ+-k2、静态绕Z 轴转动模型》》扭转刚度))1(3(23δδ++-l Kl 3、自由滚动线性模型（小侧滑或小曲率半径，连续地进入接触区）（1）滚动侧偏刚度》》静止时的)1(δ+倍（2）滚动扭转刚度》》与静态扭转刚度相等二、轮胎侧偏特性的数学模型1、假设：胎体刚性，胎面弹性，轮胎自由滚动，轮胎侧倾角为零，接触点各点摩擦系数为常数2、考虑胎体侧完变形的轮胎侧偏特性》》综合侧偏刚度=胎面+胎体的侧偏刚度3、影响因素：子午、大经、低压、宽辋、少帘层，地在和，高磨损都会是侧偏刚度最大。
车辆系统动力学概述车辆系统动力学是研究车辆运动和控制的重要分支，主要关注车辆在不同条件下的运动特性和动力学行为。
它涉及到车辆控制、悬挂系统、轮胎力学、车辆稳定性等多个方面的知识，并在实际应用中对车辆的设计、开发和安全性能有着重要作用。
车辆运动模型在车辆系统动力学中，常用的车辆运动模型有点模型、刚体模型和多体模型。
点模型点模型是简化的车辆运动模型，将车辆简化为质点，只考虑车辆的整体运动特性，忽略车辆的细节结构和内部力学行为。
虽然点模型失去了对车辆细节的描述，但其简单性使得其在一些特定的场景中得到广泛应用，如路径规划、运动控制等。
刚体模型刚体模型是将车辆看作一个刚性物体，不考虑车辆内部部件的变形和变动。
其关注车辆整体的旋转和平移运动状态，通过刚体模型可以研究车辆的稳定性、操控性和安全性能，对车辆动力学的分析具有重要意义。
多体模型多体模型是将车辆分解为多个连接的刚体，考虑车辆内部各个部件之间的相互作用和相互影响。
多体模型可以更准确地描述车辆的运动特性，并考虑轮胎和地面之间的接触力、悬挂系统的影响等因素，对于研究车辆的运动控制和动力学行为更具有实用性。
轮胎力学轮胎是车辆系统动力学中一个重要的组成部分，其力学特性对车辆的运动和稳定性有着直接影响。
轮胎在车辆运动过程中扮演着传递动力、提供支撑力和提供制动力的重要角色。
轮胎的力学特性主要包括纵向力学、横向力学和侧向力学。
纵向力学纵向力学研究轮胎在车辆加速和制动过程中的力学行为。
在车辆加速时，轮胎需要传递动力到地面，提供足够的附着力，以确保车辆的稳定性。
在制动过程中，轮胎需要提供足够的制动力，使得车辆能够迅速停下来。
了解轮胎的纵向力学特性对于车辆的动力学行为分析和控制具有重要意义。
横向力学横向力学研究轮胎在车辆转向过程中的力学行为。
在车辆转向时，轮胎需要提供足够的侧向力，以保持车辆的稳定性。
横向力学的研究对于车辆的操控性能分析和提升具有重要意义。
侧向力学侧向力学研究轮胎在侧向偏移和滑移过程中的力学行为。
基础概念一、车体运动的六种形式是什么？沿着XYZ 轴三个方向分别平移的：伸缩、横摆、浮沉。
沿着XYZ 轴三个轴分别回转的：侧滚、点头、摇头。
二、车辆动力性能有哪几种？（3种）各用什么指标描述？1. 运动平稳性：德国sperling 指标；国际联盟UIC 指标2. 运动稳定性：防止蛇行运动（运行速度远低于蛇行运动临界速度）；防止脱轨稳定性（脱轨系数：Q/P 即横向力比垂向力；轮重减载率：△P/P ）；防止倾覆稳定性（倾覆系数：P 动载荷/P 静载荷）3. 曲线通过能力：磨耗指数三、轨道不平顺有哪几种？（4种）1. 几何性轨道不平顺：垂向不平顺（轨道在同一轮载下沿长度方向高低不平）；水平不平顺（左右轨道对应点高度差）；轨距不平顺（左右轨道横向平面内轨距有偏差）；方向不平顺（左右轨道横向平面内弯曲不直）2. 随机性轨道不平顺3. 周期性轨道不平顺：钢轨接头处4. 局部轨道不平顺：路基隆起或下沉、过道岔、钢轨局部磨损、曲线顺坡轨距变化四、为何轮缘根部圆弧最小半径要小于钢轨肩部圆弧半径？一般情况下，当轮对相对于轨道的横移量不大时产生一点接触；而相对于轨道具有横移量过大时产生两点接触。
当轮缘根部半径小于钢轨肩部圆弧半径时，可以使轮对相对于轨道具有的较大横移量时（即轮缘根部移动到轨道肩部时）也不会出现两点接触，减小轮轨磨耗。
五、踏面斜度与等效斜度的定义、区别、作用？锥形踏面的车轮在滚动圆附近做一斜度为λ的直线段，当轮对中心离开对中位置时，有一横移量为y w 时，左右轮实际滚动圆：r L =r 0-λy w ,r R =r 0+λy w ,联立得： 踏面斜度：wL R y r 2r -=λ 对于纯锥形踏面，踏面斜度λ恒为常数；对于磨耗型踏面，踏面由多段弧组成，踏面斜度λ随着轮对横移量y w 的改变而改变，λ不再为一个恒定的常数，因此在计算时，取等效值，踏面等效斜度：w L R y r 2r e -=λ 等效斜度直接影响车辆曲线通过性能。
基础题一、车体运动的六种形式是什么？沿着XYZ 轴的三个平移运动分别称为伸缩、横摆、浮沉。
绕着XYZ 轴的回转运动分别称为侧滚、点头和摇头。
二、单节车辆动力学与整列车的动力学的研究的模型有什么不同？1单节车辆动力学包括：垂向与横向动力学模型（研究对各种轨道不平顺的响应），横向稳定性模型（眼镜车辆蛇形运动特性和临界），曲线动过模型（分析通过曲线是轮对偏移和轮轨作用力）2整列车动力学模型包括：列车纵向动力学模型；列车横向动力学模型；列车垂向动力学模型。
动力学研究问题范畴：响应问题（在不平顺和通过曲线是引起的）和稳定性问题（不同运行工况引起的） 动力学模型的要求：模型的结构必须是可靠的；模型的各个参数必须的准确的。
三 车辆动力性能有哪几种？各用什么指标描述？1运行平稳性；德sperling 平稳性指标；国际联盟UIC 指标2运行稳定性：包括：防止蛇形运动稳定性（临界速度要远高于运行速度）；防止脱轨稳定性（脱轨系数Q/P ，轮重减载率∆P/P ）；车辆倾覆稳定性（倾覆系数D=P 动载荷/P 静载荷）。
3通过曲线的能力：磨耗指数四：轨道不平顺有哪几种？1几何性轨道不平顺：垂向不平顺（轨道在同一轮载作用下沿长度方向高低不平）； 水平不平顺（左右轨对应点高度差）； 方向不平顺（左右轨横向平面内弯曲不直）；轨距不平顺（左右两轨横向平面内轨距偏差） 2周期性轨道不平顺：钢轨接头处等3随机性轨道不平顺4局部轨道不平顺：曲线顺坡轨距变化；过道岔；钢轨局部磨损；路基隆起和下沉。
五：轮轨接触几何参数有哪些？引起车辆振动的原因有哪些？什么是自激振动？左右车轮的实际滚动圆半径；左右轮轨接触点处的车轮踏面曲率半径； 左右轮轨接触点处的钢轨截面曲率半径；左右轮接触点处的接触角；轮对侧滚角；轮对中心的垂向位移。
原因1与轨道有关的激振因素：钢轨接头处的轮轨冲击；轨道的垂向变形；轨道的局部不平顺；轨道的随机不平顺； 2与车辆自身结构的激振因素：车轮偏心；车轮不均重；车轮踏面擦伤剥离；锥形踏面轮对的蛇形运动自激振动：指一个系统在运动中，如果引起振动的激振源是由于系统结构本身所造成，而不是由于外界强迫输入的，当运动停止时，这种激振力也就随之消失，那么这种振动就称为自激振动。
六： 为何轮缘根部圆弧最小半径＞钢轨肩部圆弧半径？相等行么？相反行么？当轮对相对于轨道的横移量不大时，对产生一点接触，当横移量过大时，不可避免的会出现两点接触。
圆弧最小半径＞钢轨肩部圆弧半径，使得轮对具有较大横移量，即轮缘根部移动到轨肩时，也不出现会两点接触，出现两点接触的可能性降低，能减少轮轨磨耗。
七：什么是踏面斜度与等效斜度？有何区别？等效斜度直接影响车辆的什么性能？锥形踏面的车轮在滚动园附近作一斜度为λ的直线段，当轮对中心离开对中位置，有一横移量为y 时候，左右轮的实际滚动圆，则的可得出踏面斜度。
对于纯锥形踏面，踏面斜度λ恒为常数。
对于磨耗型踏面，踏面由多段弧组成，踏面斜度λ随着轮对横移量y w 的改变而改变，λ不再为一个恒定常数，因此在计算时候，要取的等效值，此等效值定义为踏面等效斜度。
等效斜度直接影响车辆曲线通过性能八：轮对低动力设计有哪些方法？1减小簧下质量（空心轴、小轮径车轮、薄车轮）2采用合理的车轮踏面 3 采用弹性轮对4 严格控制车轮质量 九：什么是蠕滑？蠕滑产生的条件是什么？什么是蠕滑率、蠕滑力、与蠕滑系数？他们有怎样的关系？ 由于轮轨间产生的相对位移，车轮滚动时走过的距离将比纯滚动时小，这一现象叫蠕滑。
条件：轮轨接触形成接触斑，轮轨间有运动或者相对运动趋势，接触斑上产生切向力。
蠕滑率其实就是车轮相对钢轨在各方向的相对滑动率。
分为3种：纵向蠕滑率、横向蠕滑率、自旋蠕滑率。
纵向蠕滑率＝(车轮实际前进速度－纯滚动前进速度)/纯滚前进速度横向蠕滑率＝(车轮实际横向速度－纯滚动横向速度)/纯滚前进速度 wL R e y r r 2-=λ由图可以看出，当车做纯滚动时，没有蠕滑力，纵向蠕滑力T 与蠕化率v之间的关系不是完全线性的，v 较小时，两者的关系才是线性的，OA 斜率为蠕滑系数f ，T=-fv 。
当车轮超过具有最大的蠕滑力B 点时车轮开始滑动，由于静摩擦系数大于动摩擦系数，所以T 下降。
十：什么是蛇形运动？什么是蛇形运动的临界速度？减轻蛇形失稳有什么要求？如何通过特征根判定蛇形失稳？ 具有一定形状的锥形踏面的轮对，沿着平直钢轨滚动时，它会产生一种特有运动——轮对一面纵向移动，一面又绕通过其重心的铅垂轴转动，这两种运动的耦合就是轮对的蛇行运动。
车辆蛇形运动的某个速度下，只有一个振幅的幅值既不扩大也不衰减，其他振幅均成衰减或扩大，此时的速度为车辆蛇形运动的临界速度Vcr 。
简单来说，蛇行运动由稳定运动过渡到不稳定运动时的速度就称为临界速度。
小于临界速度车辆是稳定的，大于临界速度车辆就失稳定。
减轻要求：1车辆蛇形运动的临近速度Vcr 要远大于其实际运行速度。
2车辆各种振动在起运行速度范围内应有足够的阻尼，一般取阻尼在其临界值得0.1~0.2 α 表示振幅变化的规律，α＜0是稳定的，α＞ 0失稳，α=0处于临界状态 十、影响整车蛇形运动稳定性的因素？改善蛇形稳定性的措施？ 因素：轮对定位刚度；轮对踏面斜率；摇头复原弹簧刚度与与阻尼系数； 转向架固定轴距与质量；转向架惯性矩；蠕滑系数。
措施：选择合理的轴箱定位刚度；合理的车轮踏面斜率；适当选择合理的二系悬挂刚度；合理设置抗蛇形减震器与横向减震器；适当选择转向架轴距；选择合理的轮对与轴箱、轴箱与构架之间的水平间隙；减小转向架惯性矩；等。
十一、什么是重载铁路？重载铁路与重载列车最关键的问题根源是？当重载列车制动时，从纵向动力学角度解释最大压钩力和最大拉钩力的形成。
列车重量不小于8000吨；轴重27吨以上；长度不小于150Km 线路上年运量不低于4000万吨。
两个问题：1重载列车纵向作用力增加（制动性能以及钩缓零部件一系列问题） 2列车与铁路垂向作用力增加导致轮轨关系恶劣磨耗加剧（尤其曲线）。
制动信号从机车发出后，列车前部依次产生制动力并开始减速，立即引起后续车辆向前涌动产生车钩压缩力。
前部车量产生的制动力越多，对后车阻挡力越强，最大压钩力逐渐向后车移动并逐渐增大，因此车辆中后部某位置产生最大压钩力。
当解缓时，此时列车最后部仍在制动力下减速，车辆前部开始松钩，引起拉钩力向后车传递，这样产生的拉钩里逐步从列车前部到中部传递并逐渐增大，在中部某位置产生车最大拉钩力。
因此在制动工况、牵引工况、解缓工况出现较大车钩力。
拔高题：一、 德sperling 平稳性指标与欧UIC 舒适性指标的相同点与不同点？德sperling 平稳性指标测点位于转向架中心上方，横向1m 的车体地板上（白点），再对测得的垂向和横向加速度进行傅里叶变换得到幅频特性，与频率有关的修正系数加权计算得到平稳性指标 W=，各个频率段叠加起来总的平稳性 客车W<2.5为平稳性优。
UIC 舒适性测点为3点（黑点），测得三点的横向纵向和垂向加速度，把一段测量时间分成若干个数据段，对每个数据段进行傅里叶变换和加权计算，得到每个方向最大速度的95%带入下公式计算，，NMV<1为最佳舒适性。
不同点：测量点和测量的加速度不同；计算方法不同；评价方法的等级不同。
二、脱轨系数与轮重减载率如何计算？目前国内规定高速车对这两项的安全指标是多少？1脱轨系数的公式如下：其中Q 、P 分别为轮轨横向力和轮轨垂向力，α为车轮轮缘角。
轮缘角越小，摩擦系数越大，越安全。
国标规定高速车Q/P<0.8。
2轮重减载率，衡量一侧车轮减载过大而导致脱轨。
∆P 为一侧车轮轮重减载量，P 为左右轮均重。
高速列车要求动态轮重减载率<=0.8αμμαtan 1tan +-=P Q st L RP P P P P 2/-=∆特征根实数a =λ 复数j a ωλ±= 符号0<a 0>a 0<a 0=a 0>a 稳定性 渐近稳定 不稳定 渐近稳定 临界情况 不稳定 运动非周期隆衰减运动非周期隆发散运动 衰减运动稳态运动发散运动三、为什么降低簧下质量、使用弹性车轮能大大提高轮对动力学性能？降低簧下质量，能降低轮轨间作用力，F=m ∆ V/∆t，减小簧下质量m，轮轨间冲击力F相应减小。
增大车轮弹性，冲击速度∆ V减少，作用时间t延长，轮轨冲击力降低。
降低簧下质量，能抑制轨道下沉变性，减少轮轨垂向附加载荷，有利于减少轮重减载率，提高运行速度和品质。
四、与锥形踏面相比，磨耗型踏面有哪些优缺点？踏面斜度如何影响车辆动力学性能？磨耗型踏面优点：有利于提高车辆的曲线通过性能；磨耗中形状稳定，磨耗量小延长使用寿命；同轮轨接触应力下容许更高的轴重；磨耗型踏面接触角差变化较大、滚动半径差变化较大，可以使外部激扰输入车体的能量较少。
缺点：采用磨耗型踏面蛇形运动的波长短、频率较高，在抑制蛇形运动与抑制车体振动不如锥形踏面。
具有一定踏面斜度的踏面便于曲线通过：过曲线时候、外侧车轮滚动半径大走过路程长，，可以减小过曲线的运行阻力，减轻轮轨磨耗。
增大踏面斜度有利于通过更小的曲线半径。
具有一定踏面斜度的踏面便于自动对中：车辆直线运行时，车辆中心线与轨道中心线不一致时，车轮会产生横向力向另一侧横移，达到自动纠正偏离的效果。
同时使两轮的磨耗比较均匀。
五、我国与欧日都采用轮缘厚度32mm和钢轨标准轨距1435mm。
但欧日轮对内侧距为1360mm,国内轮对内侧距1353mm，求我国与欧日的单侧轮轨间隙各是多少？并说明这两种轮对内侧距离的设置和有什么优缺点。
我国单侧轮轨间隙（1435-1353-32-32）/2=9mm 设置轮轨内侧间隙有利于安全通过曲线、辙叉。
我国间隙较宽，不容易发生轮缘与钢轨的接触和贴靠现象，有利于减少轮缘与钢轨的磨耗，减少轨道养护维修费用。
同时会使车辆横移范围加大，蛇形运动的波长变长，横向稳定性变差，影响乘坐舒适性。
欧日单侧轮轨间隙（1435-1360-32-32）/2=5.5mm 轮缘与钢轨的磨耗较大，线路维护成本高。
六、什么是重力刚度重力角刚度？他们的作用效果是什么？轮对有横移时，其横向复原力和横移量之比称为轮对等效重力刚度。
重力刚度有使轮对回复到对中位置的作用。
轮对有摇头时，其横向力对轮对产生的摇头力矩和摇头角之比称为轮对等效重力角刚度。
有使轮对继续产生摇头角，有继续偏离原来的方向的效果。
六、分析左图TB踏面与右图LM踏面的接触关系。
斜向上为左轮，斜向下为右轮。
左图TB踏面：a图轮对横移量小于8mm,一点接触，且每一个轮对横移量只能找到轮对一点与钢轨接触。
横移大于8mm，出现垂线，说明两点接触。
b图有横移量时，钢轨接触位置几乎不变化，直至轮对横移8mm时候出现两点接触，摇头角越大越先出现两点接触，且摇头角越大两接触点的横向距离也越大，且纵向超前量也越大。
