Page 188 - 《振动工程学报》2026年第2期

504 振 动 工 程 学 报 第 39 卷

抑振效果越来越好；继续增大至 0.6 时，抑振效果不 转向架垂向位移振动幅值越小。k a 取 0.05 时 (接近
再明显增强。系统稳定以后，不同 k a 取值条件下，转 于无阻尼状态)，垂向位移振动幅值约 29 mm；当 k a 增
向架垂向加速度响应中均存在 308.6 Hz 的高频谐波 大到 0.2 时，振幅降为 18 mm，减小了 37.93%；当 k a 继
分量，这是由 LGC 以固定纵向间隔连续布置引起的 续 增 大至 0.4 和 0.6 时 ， 垂 向 位 移 振 幅 不 再 明 显 减
周期性振动，主动阻尼线圈不能消除此高频振动。 小。图 15(b) 中转向架垂向加速度幅值随 k a 增大的
变化趋势与位移振动幅值类似。k a 取 0.05 和 0.2 时，
k a =0.05 k a =0.6
k a =0.2 k a =0.4
45 转向架垂向加速度最大值分别为 3.58 和 1.53 m/s ，后
2
垂向位移 / mm 35 者较前者减小了 57.26%。
40

12
30
25 6
0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 不平顺幅值 / mm 0
时间 / s −6
(a) 质心处垂向位移
(a) Vertical displacement at the mass center −12
0 300 600 900 1200 1500
垂向加速度 / (m·s −2 ) −1 1 0 Fig. 14 Sample of vertical track irregularities
2
里程 / m

图 14 轨道垂向不平顺样本
−2
0
0.5
1.0
50
时间 / s 1.5 2.0 2.5 60 k a =0.05 k a =0.2 k a =0.4 k a =0.6
29 mm
(b) 质心处垂向加速度 40 18 mm
(b) Vertical acceleration at the mass center 垂向位移 / mm 30
0 20
点头角 / mrad −1.0 0 2 (a) 质心处垂向位移 6 8
−0.5
10
4
时间 / s
−1.5
−2.0
−2.5 (a) Vertical displacement at the mass center
0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 6
时间 / s 3
(c) 点头角 垂向加速度 / (m·s −2 ) −3 0
(c) Pitch angle
点头角加速度 / (rad·s −2 ) −0.2 0 −6 0 (b) Vertical acceleration at the mass center 8
0.4
0.2
4
2
6
时间 / s
(b) 质心处垂向加速度
−0.4
0.5
1.0
0
时间 / s 1.5 2.0 2.5 图 15 不同比例系数下转向架通过不平顺轨道时垂向振动
(d) 点头角加速度 响应
(d) Pitch angle acceleration
Fig. 15 Vertical vibration response of the bogie running on the
图 13 不同比例系数下转向架自由振动响应比较 uneven track under different proportional gains

Fig. 13 Comparison of free vibration response of the bogie
统计 k a 取值为 0.05~0.8 时转向架质心处垂向加
under different proportional gains
速度响应的均方根 (RMS)，得到如图 16 所示的转向
4.2.2 随机振动时减振效果比较 架垂向加速度 RMS 与比例系数的关系曲线。可以
前文减振效果分析没有考虑轨道随机几何不平 发现，转向架垂向加速度 RMS 随比例系数增大先快
顺引起的随机振动，这与工程实际不符。因此，参考 速减小；当 k a 大于 0.3 以后，RMS 值随比例系数进一
文献 [13] 给出的磁浮轨道不平顺功率谱，生成如图 14 步增大而缓慢减小；k a 取 0.05 和 0.2 时，转向架垂向
所示的轨道垂向不平顺样本，作为超导电动悬浮系 加速度 RMS 分别为 1.11 和 0.47 m/s ，后者较前者减
2
统动力学仿真计算的输入激扰，分析不同比例系数 小了 57.66%。
下阻尼线圈对转向架随机振动的抑制效果。 综合图 13、15 和 16 计算结果可知，无论自由振
在轨道随机不平顺激扰作用和不同 k a 取值条件 动还是随机振动，比例系数为 [0.05, 0.2] 时，阻尼线
下 (运行速度为 500 km/h)，转向架垂向位移和加速度 圈的减振效果随比例系数增大而显著增强；当比例
响应如图 15 所示。由图 15(a) 可知，比例系数越大， 系数大于 0.3 以后，减振效果不再随比例系数增大而