Россия
аспирант
Москва, г. Москва и Московская область, Россия
Цель: реализация федерального проекта по развитию высокоскоростных железнодорожных магистралей требует создания экипажей, отвечающих высоким требованиям к показателям динамических качеств. В ранее выполненных работах были получены параметры рессорного подвешивания моторного вагона высокоскоростного электропоезда на четырех одноосных тележках по результатам исследования его боковых колебаний. Целью данной работы является оптимизация параметров рессорного подвешивания для пространственной модели экипажа, учитывающей нестационарные случайные процессы вертикальных и горизонтальных колебаний кузова и тележек, тяговых передач, а также выполняющей количественную оценку показателей динамических качеств вагона. Методы: оптимизация параметров рессорного подвешивания проводилась методами свертки и Нелдера — Мида. В качестве критериев оптимизации были приняты такие показатели динамических качеств, как коэффициенты динамики и суммарные ускорения кузова в шкворневых точках. Обработка результатов моделирования выполнялась вероятностными методами. Результаты: были получены оптимальные значения параметров рессорного подвешивания, которые обеспечивают движение экипажа со скоростями до 125 м/с (450 км/ч). Рассмотрены особенности определения коэффициента динамики третьей ступени рессорного подвешивания и плавности хода. Приведены графики двумерных спектральных плотностей деформаций и сил в третьей ступени рессорного подвешивания, а также поперечных ускорений кузова. Приведен двумерный график модуля динамической жесткости третьей ступени рессорного подвешивания. Приведены количественная оценка показателей динамических качеств оптимизированной системы и графические зависимости этих показателей от скорости движения экипажа. Установлено, что зависимости показателей динамических качеств от скорости движения перспективной тележки после достижения максимума значений начинают снижаться в отличие от монотонно возрастающих зависимостей, свойственных типовым конструкциям тележек. Практическая значимость: результаты работы имеют значение для развития высокоскоростного железнодорожного движения и могут быть использованы при разработке конструкторской документации на тележку вагона высокоскоростного электропоезда.
высокоскоростной электропоезд, тележка, рессорное подвешивание, оптимизация параметров, нестационарные случайные процессы, показатели динамических качеств
1. Пановко Я. Г. Введение в теорию механических колебаний: учебное пособие. 2‑е изд., перераб. М.: Наука, 1980. 272 с.
2. Высокоскоростная тележка для рельсового экипажа: патент на изобретение RU 2613642 С1 Российская Федерация, МПК B61F 5/00. № 2015155956 / Левин Б. А., Савоськин А. Н., Акишин А. А., Ершов А. О.; заявл. 25.12.2015; опубл. 21.03.2017.
3. Механическая часть тягового подвижного состава: учебник / И. В. Бирюков [и др.]; под ред. И. В. Бирюкова. М.: Транспорт, 1992. 440 с.
4. Тяговые передачи электроподвижного состава железных дорог / И. В. Бирюков [и др.]. М.: Транспорт, 1986. 256 с.
5. Акишин А. А. Горизонтальные колебания и движение в кривых моторного вагона электропоезда на четырех одноосных тележках с пневмоподвешиванием: дис. … канд. техн. наук. М., 2015. 355 с.
6. Химмельблау Д. Прикладное нелинейное программирование. М.: Мир, 1975. 534 с.
7. Савоськин А. Н., Бурчак Г. П., Бондаренко Д. А. Вероятностные методы в задачах динамики, прочности и безотказности рельсовых экипажей. М.: Альянс, 2022. 612 с.
8. Савоськин А. Н., Лавлинская Н. С. Генерирование геометрических неровностей как случайных возмущений, вызывающих колебания рельсовых экипажей // Вестник ВНИИЖТ. 2024. № 83 (1). С. 24–39. DOI:https://doi.org/10.21780/2223-9731-2024-83-1-24-39. EDN IRNFWN
9. Болотин В. В. Случайные колебания упругих систем. М.: Наука, 1979. 335 с.
10. Вентцель Е. С. Теория вероятностей: учебник для вузов. 6‑е изд., стер. М.: Высшая школа, 1999. 576 c.
11. Вентцель Е. С., Овчаров Л. А. Прикладные задачи теории вероятностей. М.: Радио и связь, 1983. 416 с.
12. Материалы XVIII Международной научно-технической конференции «Подвижной состав XXI века: идеи, требования, проекты» (Санкт-Петербург, 9–12 июля 2025 года). СПб.: ПГУПС, 2026.
13. ГОСТ 33796-2016. Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам. М.: Стандартинформ, 2016. 41 с.
14. Multibody System Dynamics Modelling and Simulation of a High-Speed Train for Its Suspension Optimization / Y. Wu [et al.] // Vibroengineering Procedia. 2023. Vol. 50. Pp. 70–76.
15. Study on Suspension Parameters Selection of Suspended Equipment under Carbody for High-speed Train Considering Multi-excitation Condition / M. Xu [et al.] // World Scientific Research Journal. 2025. No. 11 (6). Pp. 36–52.
