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实施以多体系统为核心的机车动力学性能的虚拟测试技术,可以通过动力学仿真促进产品设计优化,加快新产品研制进程,大幅降低研制成本。因此,通过仿真建模,分析研究新研制机车的动力学性能,对优化设计具有重要意义。HXN5型内燃机车是由中国南车制造的新一代大功率交流传动内燃机车,转向架是在2006年从美国GE公司进口用于青藏铁路的NJ2型内燃机车转向架基础上改进设计而成,为全面评估该车的动力学性能,本文采用SIMPACK动力学分析软件,建立了机车多体动力学模型,主要对机车的稳定性、直线运行平稳性、曲线通过性能、轴重转移等动力学性能指标进行了研究和评价。仿真计算结果表明：1)理论上机车的非线性临界速度勉强可以满足120km/h设计要求。由于采用导框式轴箱定位方式,驱动及制动工况下,机车的轮对横向振动存在一系横向止挡4mm内的稳定极限环。2)机车的平稳性要视实际线路的情况而定。在AAR5和较差线路上,机车以40km/h-140km/h运行,其横向平稳性和加速度指标为优良,轮轴横向力均小于极限值。机车垂向平稳性指标在AAR5线路上以40km/h-120km/h速度运行,垂向加速度在40km/h-140km/h内都是优良。在较差线路上,60km/h速度以下运行的垂向平稳性指标和加速度是优良,100km/h速度下垂向平稳性指标和加速度在合格范围。3)机车可以安全地通过125m半径曲线。4)机车通过R300m和R800m曲线的各动力学指标小于极限值。R300m工况的最大轮轴横向力达到88.07kN。5)机车的粘着利用率为94.05%。本文还分析研究了导框摩擦系数、一系纵向间隙、悬挂参数对机车动力学性能影响情况。分析表明：1)直线运行时,导框摩擦系数对制动工况的影响显著大于牵引工况；对垂向性能的影响明显大于横向性能；曲线通过时,导框摩擦系数对机车动力学性能影响较大,尤其是垂向动力学性能；建议导框摩擦系数小于0.35。2)增大一系纵向间隙对机车非线性稳定性不利,对机车曲线通过横向性能有利。3)为了获得良好的动力学性能,应该保证实际悬挂刚度和阻尼参数值与设计值基本一致。按照目前的悬挂参数设计刚度参数,各阻尼的设计值是合理的。相关研究结果对评估HXN5型内燃机车的动力学性能,机车的运用和改进产品设计具有参考价值。