中文摘要：

高速列车动力学性能与其所处的运行状态密切相关。随着线路运行里程的增加，列车状态会不断改变，包括由磨耗引起轮轨型面的变化、悬挂参数的变化等；高速列车在不同轨道线路上运行时也会有不同的动力学表现。国内某些高速列车由于踏面磨耗或线路状态改变引起的动力学性能恶化已经很明显，而其机理还未被完全掌握。本课题主要采用理论分析、实验台试验和数值仿真相结合的方法，结合线路测试结果，建立高速列车系统动力学模型，从机理上掌握高速列车在不同的磨耗状态、悬挂参数和线路状态下的动力学性能；掌握高速列车在车轮镟修周期内的动力学性能演变规律；确定动力学性能对主要悬挂参数和不同轮轨磨耗型面匹配的灵敏度；提出车辆系统主要悬挂参数设计原则和最优范围、车轮不圆及车轮踏面磨耗、线路不平顺状态的控制范围，达到降低动力学性能对轮轨型面磨耗、悬挂参数和线路状态依赖度的目的，以保证动车组具有优良的线路运行适应性。

结论摘要：

通过研究，完成了本项目的既定研究内容和研究目标，掌握了大量实测数据，获得了高速列车多方面的动力学基本规律，在国内首次提出了高速列车线路运行适应性设计原则。以高速列车动力学仿真分析、台架试验、线路测试和试验为基本手段，解决了关键科学问题。建立了高速列车关键悬挂元件的非线性模型，包括考虑时域和频域非线性特性的液压减振器模型、能考虑节流孔和管路作用的空气弹簧模型、考虑弹簧质量参振的一系弹簧模型。开展了装配状态下的转向架综合参数试验，建立了高速列车动力学模型，通过滚动振动试验进行模型验证和修正，首次开展了最高试验速度达520km/h的高速列车动力学模型验证。课题组参与了我国多种高速动车组线路长期跟踪测试，主要跟踪测量车轮踏面外形、主要部件振动及乘坐性能，基本掌握了各型动车组不同车轮型面在前三个镟轮周期内的磨耗规律。基于线路跟踪测试结果和动力学仿真研究，基本掌握了动车组动力学性能随运营里程、气温变化的演变规律。针对某型高速动车组，减薄轮缘得到经济镟修踏面外形，通过动力学仿真校核了方案的安全性和可行性。从蛇行运动分岔类型、轮轨与悬挂系统控制误差、线路条件，研究了高速动车组动力学性能，总结出线路运行适应性设计原则。对具有蛇行运动亚临界分岔和超临界分岔特性的动车组进行深入研究，提出两种类型动车组的轮轨与悬挂参数匹配基本原则、运行安全性保障机理、轮轨和悬挂参数误差控制范围。在项目研究过程中，针对我国某型高速动车组运营中的晃动问题，采用本项目研究成果开展了理论分析和试验研究，仿真再现了动力学现象，提出了优化措施。针对我国高速列车的创新设计，采用本项目研究成果，完成了CRH3A、CW330、CW350高速动车组转向架动力学研究和参数优化设计，前两种动车组已经完成了滚动振动试验台试验，取得了理想的动力学效果。完成了世界最高时速220km高速集装箱平车动力学研究和参数优化设计。