同济大学学报(自然科学版)

作者：孙维光，宫岛，周劲松，邓新，刘广宇

单位：1.同济大学 交通学院，上海 201804;2.同济大学 上海市轨道交通结构耐久与系统安全重点实验室，上海 201804;3.中车青岛四方机车车辆股份有限公司，山东 青岛 266114

关键词：高速列车,车下设备,橡胶减振元件,热氧老化,老化性能预测,模态频率

基金：国家自然科学基金面上项目 （52375115）， 中央高校基本科研业务费专项资金资助项目（22120240338）， 中国中车股份有限公司科技研究开发计划项目重点项目（2024CTB080）

通过加速老化试验和动态力学性能试验，分析橡胶动态力学性能参数的变化规律。引入形状系数，提出V型橡胶减振元件的三向动刚度计算方法，采用非线性最小二乘法对橡胶元件动力性能试验数据进行拟合，获得橡胶粘弹性本构模型参数。结合橡胶粘弹性本构模型，以橡胶减振元件的动刚度为老化指标，建立橡胶减振元件动刚度性能演变模型。建立高速列车车体及吊挂设备耦合有限元模型，吊挂设备与车体间连接刚度采用所建立的动刚度性能演变模型，探究外部环境温度、激励频率以及热氧老化对车体与车下设备振动模态的动态发展影响。结果表明：低阶模态频率随动刚度的增大，均会有不同程度的增大。其中对一阶低频垂弯和一阶高频垂弯的影响较为明显。当减振元件动刚度值增大时，一阶低频垂弯模态频率向无吊挂设备时一阶垂弯频率靠近，同时其对应的幅值增大；一阶高频垂弯模态频率向更高频方向移动，其所对应的幅值下降。研究结果可为高速列车橡胶隔振元件的工程应用提供参考。

来源：2025年第10期

《同济大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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