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轨道车辆运行品质的评价标准差异研究

范文

鞠永强

摘要：对比分析了标准ISO2631、UIC513、EN12299、GB5599中关于轨道车辆运行品质的评价方法。利用多体动力学软件SIMPACK建立了某研发车辆的刚柔耦合动力学模型，计算了不同速度条件下车体端部和中部舒适度测点的振动响应，分析了不同评价标准条件下车辆运行品质随速度的变化规律。

关键词：轨道车辆;刚柔耦合模型;运行品质;振动响应

中图分类号：TB ? ? 文献标识码：A ? ? ?doi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2020.08.098

0 前言

轨道车辆运行品质是车辆运行舒适度和平稳性的统称，是评价车辆性能的重要指标之一。随着“一带一路”和轨道交通“走出去”战略的推进，我国轨道交通产品不断进入海外市场。由于不同国家和地区对轨道车辆运行品质采用不同评价标准，因此有必要对车辆运行品质的典型评价标准进行对比分析，并结合工程实际研究不同评价标准条件下车辆运行品质随车速增长的变化规律。

1 舒适度标准对比分析

1.1 总体方法

ISO2631、UIC513、EN12299均以车体加速度为输入量进行舒适度评价，三种标准中舒适度计算方法类似，可分为以下三步：（1）对加速度信号进行滤波加权;（2）将（1）中得到的时域加速度信号进行统计计算，得到舒适度计算值;（3）将（2）中得到的计算值进行查表得到舒适度等级。

1.2 滤波加权函数

ISO2631标准中垂向加速度滤波加权函数如式（1）所示，横向加速度滤波加权函数如式（2）所示。

5 结论

通过以上对比分析可知：

（1）UIC513与EN12299中垂向加速度滤波加权曲线相同，与两者加权函数相比，ISO2631在对垂向加速度进行加权时更侧重于低频。

（2）UIC513、EN12299、ISO2631对于横向加速度的加权曲线相同，峰值在1Hz附近，而GB5599中横向加速度加权曲线峰值则在5.4Hz附近。

（3）EN12299与UIC513的加权滤波函数及舒适度计算方法均相同，仅舒适度等级评价不同，UIC513对车辆舒适度的评定更为严格。

（4）与舒适度指标相比，平稳性对速度的敏感性相对较低，且端部計算结果与中部计算结果的差异相对更小。

（5）对于EN12299和UIC513舒适度，刚柔耦合模型计算结果比刚体模型结果高约9%;对于ISO2631垂向舒适度，刚柔耦合模型计算结果比刚体模型结果高约8%;对于GB5599平稳性，刚柔耦合模型计算结果与刚体模型基本相同。

参考文献

[1]ISO2631-1：1997，Mechanical vibration and shock-Evaluation of human exposure to whole-body vibration-Part1：General requirements[S].

[2]UIC 513，Guidelines for evaluating passenger comfort in relation to vibration in railway vehicles[Z].Paris：International Union of Railways（UIC）& European Committee for Standardization （CEN），1994.

[3]BS EN12299-2009，Railway applications.Ride comfort for passengers-Measurement and evaluation[S].European Committee for Standardization，2009.

[4]曹天培，鲁寨军，钟睦，等.客车振动舒适性评价方法在瞬变风环境下的应用[J].铁道科学与工程学报，2019，16（2）：487-493.

[5]GB5595-1985，铁道车辆动力学性能评定和试验鉴定规范[S].

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