基于 SIMPACK 的 100%低地板有轨电车动力学性能分析

h =6.7mm 。

通过改进，有效减少了轴承滚道边缘剥落现象，以及由此引发的发热、抱死等现象，大大提高了轴承平均使用寿命。

3结语改进后跟踪结果表明，提高挡边高系数，对改善高速箔轧机工作辊止推轴承发热、抱死、非正常剥落等早期损坏现象，有明显作用。

有效降低了轴承损耗及因轴承早期失效引起的质量及安全事故，得到使用厂家普遍认可。

［参考文献］［1］陈占福.高速箔轧机工作辊操作侧止推轴承运行行为的研究［J ］.轻合金加工技术，2000（6）：13-17.［2］河南科技大学轴承研究所.滚动轴承主参数优化［M ］.洛阳：河南科技大学，2004：111.（编辑明涛）作者简介：袁星辉（1983—），男，从事冶金轴承、矿山机械轴承的开发与制造工作。

收稿日期：2０１４－０４－０１１００％低地板有轨电车车体制造工艺历正军，高乾，马宋明辉（北车大连机车车辆有限公司，辽宁大连116021）1车辆性能和主要结构100%低地板有轨电车是中国北车集团从意大利某公司引进的原型车，该车以Sirio 有轨电车为基础技术平台，以城市轨道交通为目的进行设计研发的城市轨道车辆。

该车采用传统的受电弓方式进行受电，也可采用先进的轨道受电方式进行受电，具有运输效率高、环保节能、乘坐舒适、噪声低、速度快、可靠性高、线路建设简便的特点，其运输效率是BRT （快速公共交通运输车辆）的2倍。

该车最高运行速度为70km/h ，轴重小于12t ，地板面高度350mm 。

该车为五模块编组，三动两拖，按照M-R-P-R-M 进行排列，其中M 车为拖车，设有司机室，R 、P 车为动车，各模块之间通过铰接系统连接，各个车体之间的力和运动通过铰接件进行传递。

车体钢结构最大宽度为2632mm ，最大高度2574mm ，M 车车体的长度为6084mm ，R 车车体长度为6500mm ，P 车车体长度为3400mm 。

该车车体采用钢制焊接结构，M 车主要由底架、前端结构、顶棚框架、立柱、端墙等组成。

100%低地板轻轨车齿轮传动系统的技术研究摘要：低地板轻轨车是一种新型、快捷、低碳的城市轨道交通方式，它的转向架有别于传统转向架，因此对齿轮传动系统有了新的要求。

本文介绍了正在研究中的一种100%低地板轻轨车齿轮传动系统的设计方案、性能、计算等。

关键词：100%低地板轻轨车；齿轮传动系统；设计方案；性能；计算文献标识码：【A】引言低地板轻轨车是一种新型、快捷、低碳的城市轨道交通方式，它具有开放式的低站台，方便出行。

它的线路造价相对地铁便宜，容易铺设，覆盖面更广，特别适合中小城市及大城市中人口密度相对低的区域。

100%低地板轻轨车在欧洲多个城市已得到了广泛的应用，国内市场处于起步阶段，目前只在天津、上海等部分城市有应用。

根据国家政策规划，低地板车辆将会有广阔的市场前景。

目前国内多个厂商开始进行低地板轻轨车的研制，但是齿轮箱等关键零部件仍然依赖于进口，因此对低地板轻轨车齿轮传动系统进行技术研究，可以为将来的国产化以及研发同类产品做好技术储备，具有良好的经济效益和社会效益。

1 100%低地板转向架简介低地板轻轨车要求车辆地板距轨面高度在300-350mm之间，这就要求其转向架必须区别于传统转向架，主要表现为取消了传统车轴，由结构各异的轴桥替代，解除了左右车轮的转动耦合，由传统轮对改变为独立轮对，使传动和制动部件必须布置在车轮外侧，每个车轮单独传动或者制动，同其他有轨车辆一样，低地板轻轨车也必须承受载荷、形成导向力以及可靠传递动力和制动力。

这种转向架的布置形式见图1。

图1 一种100%低地板转向架布置图示2 齿轮传动系统的设计方案针对以上转向架的接口布置和技术要求，低地板轻轨车齿轮传动系统需经伞齿轮副、垂直轴方向驱动，将电机输出的扭矩传递到车轮，从而驱动车轮前进（图1）。

因此，本齿轮传动系统设计为由上下箱体、伞齿轮传动、密封系统、支撑装置、润滑系统、联轴器等几大部件组成。

齿轮传动系统模型及布置见图2和图3。

基于SIMPACK铰接式列车的动力学性能分析汪群生;曾京;董浩【摘要】利用车辆动力学仿真试验的分析方法,运用SIMPACK软件分别对三车四转向架的铰接式列车和三车六转向架的传统列车建立非线性动力学仿真模型,得到两种不同连接方式的列车在相同的运行环境下以不同速度运行时的动力学性能参数.结果表明,与传统连接方式的列车比较,在相同的运行环境下,铰接式列车在平直轨道上的动力学性能明显优于传统式列车,而在小曲线半径的轨道上,铰接式列车的动力学性能不具有优势.【期刊名称】《城市轨道交通研究》【年(卷),期】2015(018)001【总页数】3页(P32-34)【关键词】铰接式列车;动力学;SIMPACK;仿真分析【作者】汪群生;曾京;董浩【作者单位】西南交通大学牵引动力国家重点实验室,610031,成都;西南交通大学牵引动力国家重点实验室,610031,成都;西南交通大学牵引动力国家重点实验室,610031,成都【正文语种】中文【中图分类】U270.1+1First-author's addressState Key Laboratory of Traction Power，Southwest Jiaotong University，610031，Chengdu，China过去对铰接式列车动力学性能的研究主要是采用面对对象的建模技术。

即基于MATLAB/ SIMULINK建立了单车以及车组的动力学模型［1，2］，或者是利用Simulink/SimMechanics建立动力学模型［3］，但是建模过程都比较复杂。

SIMPACK是一款多体动力学分析软件。

研究人员使用该软件可快速建立动力学模型，随即自动形成动力学方程，并得到系统的动态特性或频域特性。

该软件采用先进的相对坐标系建模，求解迅速，当模型的零件增多时，优势尤为明显，且采用核心递归算法保证了求解的稳定性和可靠性［4］。

本文利用SIMPACK软件建立了链接式连接和铰接式连接方式的列车非线性动力学模型，然后通过数值仿真，分别得到两个模型的动力学性能参数，从而分析得出两者车辆间连接方式的动力学性能指标（主要包括非线性轮轨接触几何关系、非线性轮轨相互作用力和非线性悬挂力［5］）。

基于SIMPACK的新型三编组轻轨车辆振动舒适性分析摘要：本文主要基于一种新型三编组车辆总体参数，为确保整车振动舒适性满足标准要求，故进行典型响应的振动舒适性仿真分析，保证车辆总体设计方向的正确性。

关键词：振动，舒适性，模态1 车辆参数进行车辆振动舒适性仿真分析，需要通过对车辆基本设计参数、车辆各部件重量及质心、部件设计参数、转向架一系及二系悬挂参数等基础设计参数作为输入进行综合仿真分析，本文仅罗列部分参数作为示例，如表 1。

表 1：车辆动态参数2 车辆刚柔耦合动力学模型2.1轮轨轮廓钢轨采用标准60E1断面，其几何尺寸如下图1所示。

图 1：钢轨断面2.2SIMPACK建模分析SIMPACK使用相对坐标系，根据拓扑结构建立模型，具体建模步骤[1]如下：1）物理模型被分解为一些基本的MBS元素：刚（柔）体、关节、约束、力元素；2)建立了不同MBS元素之间的关系，如拓扑图所示；3）优化拓扑结构。

评价标准是以自由度为最小值。

在建模过程中考虑了非线性因素：二次侧限位刚度特性、轮轨接触非线性几何特性、非线性蠕滑力和蠕滑力矩、二次垂向减振器非线性特性。

元件的非线性特性如图2所示，使用SIMPACK的多刚体动力学模型如图3所示。

图 2：元件非线性特性特性图 3：基于SIMPACK的动力学模型2.3车体模型的模态分析通过线性化SIMPACK模态，计算特征值，得到模态振型，并检验模型的正确性。

AWO工况下共有五种振动模态，即上下中心滚动，弹跳，偏移和俯仰模式，如图4。

图 4：基于SIMPACK的车体模型模态分析模态频率和阻尼比结果如下表2。

表 2：振动模态频率和阻尼比结果通过上述分析，T车和M车在AW0载荷下的垂直频率分别为10.34 HZ和11.04 HZ。

2.4基于SIMPACK的刚柔耦合动力学模型为了更准确地反映车身的动态特性，将车身视为柔性车身。

与车体相比，转向架、轴箱、轮对由于柔度小而被认为是刚性的[2]。

Simpack 是一种用于机械系统动力学仿真的软件，可以用于模拟各种机械系统的运动和性能。

在Simpack 中，脱轨系数是一个重要的参数，用于描述车辆或机械系统的稳定性和安全性。

脱轨系数是指车辆或机械系统在运行过程中，由于各种因素（例如路面状况、车辆结构、轮轨接触等）引起的轮轨接触力与车辆或机械系统的重力之间的比值。

具体而言，脱轨系数可以表示为：
脱轨系数= 轮轨接触力/ 车辆或机械系统的重力
其中，轮轨接触力是指车辆或机械系统在行驶过程中，轮胎或轮对与轨道之间的接触力，通常由于惯性力、离心力、重力等因素引起。

车辆或机械系统的重力则是指车辆或机械系统的质量乘以重力加速度。

在Simpack 中，可以通过调整车辆或机械系统的参数，例如轮距、轴距、轮胎尺寸、车身重量等，来改变脱轨系数，以模拟不同的运行条件和工况。

通常情况下，脱轨系数越小，车辆或机械系统的稳定性和安全性就越高。

需要注意的是，脱轨系数只是车辆或机械系统稳定性和安全性的一个指标，实际上还有许多其他因素也会影响车辆或机械系统的运行和性能。

因此，在进行机械系统动力学仿真时，需要综合考虑多种因素，并进行全面的分析和评估。

100%低地板现代有轨电车车轮踏面优化周业明1周小江1任利惠2季元进2（1.中车青岛四方机车车辆股份有限公司技术中心，266111，青岛；2.同济大学铁道与城市轨道交通研究院，201804，上海//第一作者，教授级高级工程师）摘要基于接触角曲线反推法，对佛山南海100%低地板有轨电车的车轮踏面进行了优化。

与原型踏面相比，优化后的踏面提高了独立轮对复位能力，改善了轮轨接触状态，减小了轮轨接触应力。

仿真计算表明，优化后的踏面改善了车辆的动力学性能，踏面磨耗状态优于原型踏面。

关键词有轨电车；车轮踏面；踏面优化中图分类号U270.2；U482.1+02DOI：10.16037/j.1007-869x.2020.04.006Tread Optimization for100%Low-floor Modern Tram ZHOU Yeming，ZHOU Xiaojiang，REN Lihui，JI Yuanjin Abstract Based on the contact angle curve reverse repulsion method，the tread of100%low floor tram running in Nanhai District of Foshan City is pared with the origi⁃nal tread，the optimized one increases the restore ability of the independent rotting wheel set，improves the wheel/rail contact state and reduces the wheel/rail contact stress.A calculation shows that the optimized tread improves the dynamic perfor⁃mance of the vehicle，and the wear depth of the optimized tread is less than that of the prototype tread.Key words tram；wheel tread；tread optimizationFirst-author's address CRRC Qingdao Sifang Locomotive and Rolling Stock Co.，Ltd.，266111，Qingdao，China佛山南海100%低地板有轨电车采用3个模块编组，模块间采用Jacobs转向架连接，各模块采用同步永磁电机驱动。

基于SIMPACK的轨道车辆平稳性研究轨道车辆的平稳性是指车辆在运行过程中的稳定性和平顺性能。

对于轨道车辆来说，平稳性的研究非常重要，因为它直接关系到乘客的乘坐舒适度和安全性。

SIMPACK是一种用于模拟和分析动力学系统的仿真软件，它可以对轨道车辆进行平稳性研究。

SIMPACK提供了多种建模和仿真功能，可以精确地模拟车辆的运动和力学行为。

对于轨道车辆的平稳性研究，需要建立准确的车辆动力学模型。

SIMPACK可以通过定义车辆的质量、惯性、几何参数等来建立车辆模型。

SIMPACK还可以考虑车辆的轮对参数、刚性度和阻尼等。

通过这些参数的定义，可以在仿真软件中实现对车辆的运动进行准确的模拟。

SIMPACK可以模拟车辆通过曲线、切换轨道、速度改变等情况下的平稳性。

在车辆通过曲线时，软件可以根据车辆的动力学参数和力学行为来计算车辆的侧向力和倾斜角度。

在车辆切换轨道或速度改变时，可以模拟车辆的加速度和制动性能。

通过对这些情况的模拟，可以评估车辆的平顺性能和舒适度。

SIMPACK还可以考虑轨道的不平顺和外界扰动对车辆平稳性的影响。

轨道的不平顺可以通过定义轨道的几何特征和不平顺度来模拟。

外界扰动可以考虑风荷载、道路颠簸、轮对不平衡等因素。

通过对这些影响因素的建模，可以评估车辆在不同工况下的平稳性能。

SIMPACK提供了丰富的结果分析功能，可以对车辆的运动和力学行为进行详细的分析。

通过对仿真结果的分析，可以得出车辆的振动幅值、加速度、倾斜角度等参数，从而评估车辆的平稳性和舒适性。

基于SIMPACK的轨道车辆平稳性研究可以准确地模拟车辆的动力学行为，并评估车辆在不同工况下的平稳性能。

这对于提高轨道车辆的舒适性和安全性具有重要意义。

基于SIMPACK的轨道车辆平稳性研究轨道车辆是指在铁路、地铁等轨道上运行的车辆。

在轨道车辆运行过程中，平稳性是一个非常重要的指标，它可以影响乘客的乘坐舒适度、车辆的安全性和运行效率等方面。

对轨道车辆的平稳性进行研究具有重要的理论和实际意义。

SIMPACK是一种用于多体动力学仿真的软件工具，可以对复杂的车辆系统进行模拟和分析。

基于SIMPACK的轨道车辆平稳性研究主要包括以下几个方面：通过建立轨道车辆的准确模型，可以对车辆的运动特性进行仿真模拟。

模型建立时需要考虑车体、车轮、悬挂系统、传动系统等各个部件的特性，并考虑车辆在运行过程中受到的外部激励如辗压、风荷载等。

通过模拟分析，可以得到车辆在不同工况下的运动响应，如速度、加速度、车体倾斜等。

通过对轨道车辆运动响应的分析，可以评估车辆的平稳性。

平稳性以车辆在运行过程中的振动水平为指标，可以通过振动加速度、噪声等参数来定量描述。

基于SIMPACK的模拟分析可以得到车辆在不同条件下的振动特性，并比较不同设计参数对车辆平稳性的影响。

可以通过改变车体刚度、减振器刚度、减振器阻尼等参数来评估车辆的平稳性，并优化设计以提高平稳性。

基于SIMPACK的轨道车辆平稳性研究还可以考虑轨道条件的影响。

轨道的不平顺度会对车辆的平稳性产生影响，因此需要将轨道的几何特性、道床刚度、道床阻尼等参数考虑到模型中，以便进行全车系统的仿真分析。

通过模拟分析，可以得到车辆在不同轨道条件下的平稳性表现，并评估轨道状况对车辆平稳性的影响。

基于SIMPACK的轨道车辆平稳性研究还可以进行开展优化设计。

通过改变车辆的结构和控制参数，可以对车辆的平稳性进行改善。

可以通过调整悬挂系统的刚度和阻尼参数，改变车辆的质量分布，或者采用主动悬挂控制等方法，来提高车辆的平稳性。

基于SIMPACK的城际动车组建模与仿真随着城市的发展和交通运输的需求不断增加，城际动车组成为了连接不同城市之间的重要交通工具。

城际动车组具有高速、高效、舒适等特点，受到了广大乘客的青睐。

为了提高城际动车组的运行效率和安全性，科研人员利用SIMPACK软件进行了城际动车组的建模与仿真，以期能够进一步优化城际动车组的设计和运行参数。

一、SIMPACK软件简介SIMPACK软件是一种专业的多体系统动力学仿真分析工具，它能够对复杂的机械系统进行高效的动力学仿真分析。

SIMPACK软件不仅具有高度的仿真精度，而且还具有丰富的建模和仿真功能，可以模拟各种机械系统的运动行为和动力学响应。

SIMPACK软件主要应用于汽车、飞机、火车、船舶等车辆以及机械传动系统、机械减振系统、悬挂系统等领域，能够对系统的动力学特性进行准确的仿真分析。

SIMPACK软件成为了城际动车组建模与仿真的首选工具。

二、城际动车组的建模城际动车组是一种复杂的机械系统，由行车部件、传动系统、悬挂系统、车体结构等多个部分组成。

为了准确地对城际动车组进行仿真分析，首先需要建立城际动车组的数学模型。

在SIMPACK软件中，可以利用其丰富的建模功能，将城际动车组的各个部件进行准确地建模。

1. 车体结构建模城际动车组的车体结构对其运行安全性和乘坐舒适度有着重要的影响。

在SIMPACK软件中，可以通过建立车体结构的有限元模型，对车体结构的刚度、强度、振动特性等进行仿真分析，以评估车体结构的性能指标。

2. 传动系统建模通过对城际动车组的各个部件进行准确的建模，可以全面地了解城际动车组的动力学特性和行车性能，为城际动车组的优化设计和运行参数提供重要的参考依据。

基于SIMPACK软件建立了城际动车组的数学模型之后，可以利用SIMPACK软件进行城际动车组的动力学仿真分析，以评估城际动车组的运行性能和安全性。

1. 行车性能仿真城际动车组的行车性能是其核心指标之一，直接影响了城际动车组的运行效率和安全性。

多铰接100%低地板有轨电车轻量化设计摘要：轻量化可以减少城轨车辆对牵引力的需求，提高城轨车辆最高运行速度，不但能提高城轨交通运营效率与效益，还可以提高乘客旅行速度，节约出行时间。

因而轻量化设计一直是轨道车辆行业永远的主题，体现在通过新材料、新工艺的运用以及通过车辆集成设计等达到减重目的。

本文主要通过材料选用和结构优化两个方面，实现多铰接100%低地板有轨电车轻量化设计。

关键词：多铰接100%低地板有轨电车材料选用与结构优化轻量化设计0引言中国经济的高速发展，离不开轨道交通这一重要的物流承载方式。

人文、高速、节能、安全、舒适、绿色、可持续发展是交通业的重要课题。

轨道交通运输装备呼唤重量既轻强度又高的轻量化新材料,轨道交通轻量化是铁路高速化发展的必然趋势。

1列车基本参数1.1车辆型式及编组方式多铰接100%低地板有轨电车由5个模块编组。

1）编组方式：-Mc+F+Tp+F+Mc-图1多铰接模块编组Mc：安装动力转向架和司机室的动车模块Tp：安装拖车转向架和受电弓的拖车模块F：悬浮模块；+：风挡铰接结构；-：前端车钩2）车体主要尺寸Mc车车体长度：6940mm F车车体长度：5920mmTp车车体长度：3810mm 车体宽度：2650mm客室地板面距走行轨顶面高度：350mm客室内乘客站立区高度：≥2100mm3）供电方式:接触网供电4）最高运行速度：80km/h；2材料选用与结构优化轻量化设计一直是轨道车辆行业永远的主题，实现轻量化主要有两种途径：一是采用新材料，二是合理优化结构设计。

2.1材料选用2.1.1轻量化亮点三明治结构：由高强度的（蒙皮）与轻质芯材组成的一种材料混合结构体系。

按照面板分类主要包括以下几种：炭纤维、玻璃钢、金属、胶合板、塑料板。

按照芯层分类主要包括以下几种：PET泡沫芯材、蜂窝夹层结构、PVC泡沫芯材等。

2.1.2三明治结构材料的优势重量轻：三明治结构重量相对普通结构减轻30%左右；强度高：三明治结构由于中间有STRUCELL加强，具备优良的压缩强度和拉伸强度；抗冲击震动：三明治结构，高强度芯材填充，较普通单金属结构具有优良地冲击震动性能；隔热显著：导热系数为0.033w(M.K),优于铝蜂窝等其它保温材料；防火性能好：符合CJ/T 416、DIN 5510、BS 6853、NFF 16-101、EN 45545等防火标准，适于铁路地铁外墙及内部装饰；造型美观：模具成型可进行多曲面及心弧面处理；使用寿命长：提供质保周期外整车全寿命周期内的质量保证；2.1.4材料应用现阶段我公司现有城轨车辆司机室机械系统主要由司机室外罩、导流罩、骨架、司机室内装组成，由于城轨车辆司机室较小，但其结构较多且内部装有司机台及电器柜等控制单元，整个司机室系统质量较重，而司机室较重容易导致头车的两车轴轴重差较大，进而影响车辆的安全、性能及舒适性。