OpenJournalofTransportationTechnologies交通技术，2013,2,47-52H3HSiXffihttp://dx.doi.org/!0.12677/ojtt.2013.21009PublishedOnlineFebruary2013(http://\\^*w.hanspub.org/journal/ojtt.htrnl)StudyontheSnake-LikeMovementofHigh-SpeedRailwayVehiclesBasedonSteady-StateVibrationTheoryoftheCenterofMassAiguoShen,HanlinShen9JianZhao.i..」.2SouthwestJiaotongUniversity,Chengdu‘ChinaZhongtieMajorBridgeEngineeringGroupCo.Ltd.,WuhanEmail:32916750@qq.comReceived:Oct.18,2012;revised:Nov.27,2012;accepted:Dec.8,2012thththAbstract:Byanalyzingtherelationshipbetweenthevariousdegreesoffreedomofthebodyandthecarbodymasscentertransversevibration,theestablishmentofasimplifiedmodelofthevehiclecenterofmasslateralvibrationanalysis,andonthisbasis,theuseofthevibrationconditionofstableequilibriumsystemtoprovethatthesupportofgravityandtracksurfacepoweristherootcauseofthecarcenterofmassinthelateralvibrationofrailsurface,andthusderivetherelationshipbetweentheturnoutcenterofmasstransversevibrationfrequencyofthewheeltreadtaper,foundthatwhenthewheeltreadtaper>1/40,vehiclephysicalthelateralvibrationoftheheartisstable.Basedaboveandcombinedwithdifferentspeedanddifferentlateralvibrationfrequency,thesnake-likemovementwavelengthofthetrainvehiclewasdiscussed,asthefurtherstep,thelateralforceinducedbysnake-likemovementandeffectedontheorbitwasdiscusseddeeply,itisfoundthatthevalueoftheforceisintherangeof5%to20%ofthevehicleweight,thegivenspecification(10%ofthevehicleweight)isjustlocatedinthisrange.Keywords:Snake-LikeMovement;StampingandSurfaceTaper;Snake-LikeMovementFrequency基于质心体系稳态振动理论的高速列车蛇形运动研究申爱国,1申翰林,赵建2丨西南交通大学，成都2中铁大桥局集|才|公司，武汉Email:32916750@qq.com收稿日期：2012年10月18日：修回日期：2012年11月27日：录用日期：2012年12月8日摘要：本文通过分析车体各个自山度与车体质心横向振动Z间的关系，建立了车体质心横向振动分析的简化模型，在此棊础上，运用稳定平衡体系的振动条件，证明重力和轨面支撑力是导致车体质心在轨面上发生横向振动的根本原因，并山此推导出车体质心横向振动频率与车轮踏面锥度之间的关系，发现当车轮踏面锥度＞1/40时，车体质心的横向振动是稳定的。在此基础上，讨论了车体在不同横向振动频率和不同行驶速度情况下的蛇形运动波长以及因蛇形运动而作用于轨道上的横向作用力。而有关横向作用力的计算表明，车体对轨道的横向作用力在车体重量的5%〜2%之间，而规范给出的数据敲好处于这个范围内。关键词：蛇形运动；踏面锥度；蛇行运动频率车体沉浮振动车体前点头1•车体横向振动分析的必要性与模型简化目前，人们经常用到的车体模型具有六个自山度（如图1所示），因而使得车体在行驶中的运动形态山以下六种独立的运动组合而成⑴，这六种独立的运动形态分别为：1）车体质心的横向振动；2）车体质心的沉浮振动；3）车体质心的前后振动；4）车体绕质心坐标系横轴的的点头振动；5）车体绕质心坐标系竖轴的摆头振动；6）车体绕质心坐标系纵轴的侧滚振幼]。本论文的研究内容是车体质心的横向振动规律。在上述六种运动中，车体的点头、摆头、侧滚等运动是叠加于质心运动之上的运动，其运动性质均山车体内部的弹性联结所决定，因此，这些运动表现了车体[3]内部结构的动力性能，并不影响车体质心的振动。而车体质心的运动（包括横向振动、质心沉浮、质心前后）是山车体所受外力所决定，山于车辆在行驶过程中并不具备激发前后振动的外力条件，因此，本研究不考虑前后振动⑷；车体质心的沉浮振动是山车体重力所引起，对于车体质心的横向振动无任何影响，因此本课题也将不考虑这一运动；只有车体的横向振动因车体重力和钢轨支撑力的联合作用而必然发生，并造成了车辆在行驶过程中的蛇形运动，因此，车体的横[5.6]向...