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作者：孙建锋;郝光;池茂儒;施继忠;
单位：浙江师范大学浙江省城市轨道交通智能运维技术与装备重点实验室;浙江师范大学工学院;中国国家铁路集团有限公司工程管理中心;西南交通大学轨道交通运载系统全国重点实验室;
摘要：为制定合理的轮轨匹配等效锥度运用范围，避免高速车辆出现蛇行失稳现象，提出一种基于模态分析的轮轨匹配等效锥度合理运用限值确定方法。首先，基于车辆系统动力学理论，建立包含21个自由度的高速车辆系统横向动力学模型；其次，采用模态分析计算车辆系统模态参数（模态频率、阻尼比和振型），并提出基于最小模态距离的蛇行频率连续跟踪算法；然后，利用车辆系统模态最小阻尼比判断模态振型，对轮轨匹配等效锥度和速度进行协同变参计算，确定等效锥度运用限值；最后，从模态视角研究车体蛇行失稳的发生机制。结果表明：在广域轮轨匹配关系下，转向架蛇行失稳和车体蛇行失稳区域均具有清晰的边界，且二者不邻接；对于车体蛇行失稳而言，频率耦合不是唯一决定因素，频率耦合速度也是决定因素之一，当频率耦合发生在较高速度下时易发生车体蛇行失稳。采用该方法，确定所构建的高速车辆模型在350 km·h~(-1)车速下的等效锥度运用限值为0.07～0.41。
关键词：蛇行稳定性;;高速车辆;;等效锥度运用限值;;模态分析;;机理分析
基金资助：国家重点研发计划项目（2022YFB4301202）;; 国家自然科学基金资助项目（U21A20168）;; 浙江省自然科学基金资助项目（LQ24E050013）
