第5期（总第198期）
2016年10月
机械工程与自动化
MECHANICALENGINEERING&AUTOMATION
文章编号：1672-6413(2016)05-0051-02
抗蛇行液压减振器动态特性试验研究
欧红波，王勇：黄聪
（西南交通大学牵引动力国家重点实验室，四川成都610031）
摘要：建立了减振器力学特性试验台。针对某高速动车组抗蛇行液压减振器，进行了静态及动态特性试验。分析不同激励幅值、不同激励频率对范蛇行减振器动态性能的影响，得到了减振器的静态特性、动态刚度和阻尼特性。试验结果表明：动态刚度在低频时随频率增加而增加，率高于某个值后，动态刚度趋于平稳；动态阻尼在低频时随频率增加而增加，高频时随频率增大而减小，而随幅值的增加，动态阻尼峰值所对应的频率减小。
关键词：抗蛇行减振器；力学特性试验台；动态特性
中图分类号：U260.331+.4
0引言
文献标识码：A
No.5 Oct.
当不考虑液压减振器的油液及橡胶接头产生的动
抗乾行液压减振器安装在车体和转同架构架之间，主要用来抑制转向架的蛇行运动。剧烈的蛇行运动不仅会影响乘客乘坐的舒适度，而且会使轮对剧烈地撞击钢轨，威胁到车辆的安全性"」。因此，为了保证高速列车运行的稳定性及安全性，需安装抗蛇行减振器。Alonso"研究了抗蛇行减振器特性对车辆稳定性的影响；曾京L+]、马卫华[5]和Shimomura"]等研究了抗蛇行减振器橡胶接头刚度对临界速度的影响，结果表明抗蛇行减振器橡胶接头会影响车辆系统的稳定性及安全性。本文探究了抗蛇行减振器的实际工作状态，以构建更精确更精细化的减振器模型并用于动车组动力学仿真计算，以便准确再现线路运行的实际状态，查找故障原因，优化抗蛇行减振器参数。在西南交通大学牵引动力国家重点实验室，搭建了减振器力学特性试验台，根据标准DIN-prEN13802"Railwayap-plications-suspension elements-hydraulic dampers"i设计了静态及动态试验工况，对抗蛇行减振器进行静态和动态性能测试试验，
1抗蛇行液压减振器特性
液压减振器的阻尼原理是减振器受到拉伸或压缩
时，阻尼阀道使油液通过阀装置时产明显的强差，进而对活塞产生阻尼力了。液压减振器的力学特性可以用静态特性和动态特性来描述。为了研究液压减振器动态特性的影响，需要建立合适的减振器模型，目前减振器的建模方法大致有3种：物理参数模型、等效参数模型和非参数化模型。
1.1抗蛇行液压减振器静态特性
态效应，即阻尼力与速度间的相位角为0时，减振器所表现出来的特性称为静态阻尼特性。减振器的静态特性是减振器内部的固有特性，为理想的液压减振器特
性，反映的是阻尼阀系统各个溢流阀的开启状况。 1.2抗蛇行液压减振器动态特性
实际的抗蛇行减振器不止有阻尼特性，还存在刚度特性。当考虑液压减振器橡胶接头刚度和减振器内部油液刚度影响时，阻尼力与活塞速度之间的相位角不再为0，表现出明显的动态特性，这种特性称为动态阻尼特性。目前常用的减振器模型可以看成是阻尼和弹簧的串联，称为Maxwell模型如图1所示。
FAsin(at)
图1Maxwell模型
由图1可知减振器系统的数学模型为：
k(xo x)十cxo=0
(1)
其中：h为液压减振器动态刚度；c为动态阻尼；x= Asin（caut)为施加在活塞上的激励位移，A为激励位移幅值，@为激励位移角速度；3为阻尼单元位移；x0为阻尼单元速度。将液压减振器端部受到的激励位移x 代人式(1)得到：
kA
cokA
xo+2gsin(an)-+cos(ax). (2)
铁路总公司重点课题（2014J008-B）：实验室自主研究重点课题（2014TPL-Z05）；国家自然科学基金面上项目(51475388 收稿日期：2016-01-12；修订日期：2016-07-24
作者简介：欧红波（1989-），女，湖南长沙人，在读硕士研究生，主要研究方向为车辆系统动力学，