发展重载铁路运输是提升铁路货运经济效益的最佳选择,已成为铁路货物运输的重要发展方向。随着车辆轴重增大和编组增加,列车纵向冲动加剧,车辆缓冲装置所承受车辆间的车钩力也开始增大,继而产生车辆结构损耗、车钩断裂、脱轨等事故。为进一步发展重载运输,对列车纵向动力学性能问题开展深入研究已经势在必行。车钩缓冲装置就列车纵向冲动问题起着关键作用。缓冲器是车钩缓冲系统的关键部件,对其动态特性的深入研究逐渐变为纵向动力学研究的发展重点。分析缓冲器的结构作用和阻抗特性,根据实际试验过程研究缓冲器性能的数值描述方式,使用计算机软件实现缓冲器的动态仿真分析,对于未来缓冲器性能的研究改良提出实际有效的方法。本文简述了国内外列车缓冲器的发展历程,对缓冲器性能试验的方法及仿真研究的成果做了简要归纳。介绍了弹性胶泥缓冲器的工作原理、结构特征与阻抗特性。对比分析直接采用经处理的集中性良好的落锤试验数据的方法与采用六阶多项式拟合试验数据的方法做出的特征曲线,由于后者误差较大故选用落锤试验数据直接描述缓冲器阻抗特性。使用MATLAB软件中ScatteredInterpolant插值函数将缓冲器试验数据细化插值,得出阻抗力与压缩量的对应关系。接着通过力学分析计算出压缩速度的瞬时变化,再根据速度与阻抗力之间的关系,归纳建立出包含缓冲器在不同压缩速度和位移下所对应阻抗关系的缓冲器网格化模型。根据落锤试验过程及力学理论,建立落锤试验力学微分方程,再调取缓冲器网格化模型,运用迭代法求出撞击过程中缓冲器的压缩量、压缩速度及加速度的变量。使用MATLAB软件编辑缓冲器落锤试验数值仿真程序,输出阻抗力随缓冲器压缩量变化的仿真曲线同试验数据曲线比较分析。仿真出的缓冲器阻抗特性曲线与试验曲线基本一致。对比仿真结果和试验数据可知,缓冲器最大压缩量的相对误差小于5%,缓冲器最大阻抗力相对误差小于3%,证明了该缓冲器网格化模型的可行性。本文对JN30胶泥缓冲器的改良设计和研制开发等方面提供了重要的参考价值。给未来缓冲器的研发、优化及应用做出了良好的技术支持。