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半主动悬挂技术是隔离车体振动,改善车辆运行平稳性的有效方法。近年中国高速列车运行速度提升至了300km/h以上。在此区间车辆及其运行条件都发生了巨大变化,轨道激扰频率增加,车轮磨耗加剧,车辆稳定问题凸显。这些都给半主动悬挂技术在高速列车上的应用带来了新的挑战。因此针对高速列车的使用特点,开展高速列车半主动悬挂技术研究具有很强的理论意义和技术需求。基于此本文对高速列车半主动悬挂技术进行深入研究,主要开展了以下工作:(1)分别建立了简化的3自由度车辆系统模型和50自由度车辆系统模型,50自由度模型为纵横垂三向运动相耦合模型,并考虑了悬挂系统和轮轨接触关系的非线性特性。(2)建立了半主动悬挂系统模型,系统模型主要包括半主动控制器模型,传感装置模型和半主动减振器模型。其中对常用的比例溢流阀式半主动减振器和磁流变液半主动减振器进行了系统分析和详细建模。提出了磁流变减振器的连续粘弹塑性物理模型,给出了模型参数的直接求解方法。另外还利用滞环分离法建立了磁流变减振器的逆模型。(3)利用所构建的高速列车模型和半主动悬挂系统模型,研究了半主动高速列车的稳定性。基于非线性振动分叉理论研究了低锥度列车、高锥度列车、低锥度磨耗状态列车和高锥度磨耗状态列车的蛇行运动分叉特征,分析了半主动悬挂系统与高速列车蛇行运动的相互关系,揭示了半主动悬挂列车和被动悬挂列车在非线性稳定性方面的内在差异。(4)研究了半主动减振方法的隔振特性,比例溢流阀式半主动悬挂系统和磁流变半主动悬挂系统的减振性能,在此基础上分析了半主动悬挂系统减振性能与线路条件,运行速度以及车辆类型的关系,给出了不同的使用条件下半主动悬挂系统的设计方法。(5)设计了新型高速列车半主动悬挂系统,新型高速列车半主动悬挂系统由平稳性控制,稳定性控制和会车振动控制组成。新型半主动悬挂系统能够有效提高半主动悬挂车辆稳定性,能够根据运行工况对天棚阻尼进行最优调节,并对会车振动冲击有明显的抑制效果。(6)基于半主动高速列车稳定性和半主动悬挂系统减振性能的研究成果,对高速列车使用中遇到的稳定性问题和低频振动问题进行分析。并通过仿真计算验证了所提出的新型高速列车半主动悬挂系统对蛇行失稳和车体低频晃动的控制效果。