吉林长春中车长春轨道客车股份有限公司工程研究中心，  张艳杰1,邢海英1,王超1   130062；

摘要：随着高速动车组的发展，乘客对车辆的舒适性要求越来越高，而车辆运行平稳性直接影响乘客的乘车舒适性体验。与车辆运行平稳性有直接关系的就是车辆在线路运行时由转向架引起的车辆抖动程度。线路抖车现象主要发生在镟轮后期，主要由于车辆磨耗，导致轮对等效锥度变大，转向架蛇行失稳频率提升（后期失稳频率约为7~9Hz）。转向架蛇行失稳频率传递至车体枕梁，进而激发整备状态下的车体一阶菱形模态共振，发生抖车。所以匹配好车辆菱形模态与转向架的菱形模态就可以有效的减少车辆抖动，故在车辆车高车长车宽确定不变的情况下，研究改变车体结构对车辆菱形模态的影响程度，为模态匹配及车体结构设计提供理论依据。
关键词：菱形模态；车体结构；内端墙
文献标识码：A  
       随着铁路高速化发展，高速列车的车体结构振动疲劳是一个关系到多学科的复杂技术问题，更是一个和整车动力学特性密切相关的研究课题。随着运营速度提升，列车的耦合振动问题越发突出。合理的结构设计不仅能最大程度发挥车体的承载能力，也能减小车体振动，提高乘坐舒适度。所以了解车体结构尺寸主参数和结构模态特性关系机理的研究对改善高速列车在运行过程中的振动舒适度也有着十分重要的意义。同时，车体的各大部件的模态组成以及改变某个或多个大部件结构对于整车的低阶模态所产生的影响，对于车体的结构改进设计都会有很大的帮助。
        1综述
        目前，国内某动车组车体基于CRH3型车体平台进行设计，对车体断面进行了加高、加宽，车体加长处理，增加了车体内部空间，提升旅客乘坐品质。但车体重量也随之发生变化，导致车体大断面下刚度降低，车体模态频率同时略有降低。在车体模态优化计算中，主要考虑在客室端部增加内端墙方案，相当于将车体长度变短，来增加车体刚度，进而提高车辆菱形模态。
        2.提高模态方案
        内端墙方案主要在客室端部增加铝合金隔墙，与车体四周进行焊接连接，位置在现有客室端部屏蔽门位置。并考虑避开现有功能性结构，在门上可开门、开孔等操作。此方案主要作用可理解为将车体长度变短，直接提升了车体侧墙、底架、车顶刚度，通过增加改变内端墙的数量，可以有效调控车辆的菱形模态。见图2.1。

   
图1车体组成
        3车辆菱形模态及质量对比
        通过改变内端墙自身型材的厚度可以在对菱形模态影响较小的情况下，有效控制车体增加的重量。通过增加一端内端墙和两端内端墙，车体及车辆菱形模态对比如下，见附表1。

        综上，内端墙方案可以较好地提升菱形模态频率，在车体中部设置隔墙，将整车空腔分为两或三部分，相当于减少车体长度，进而提高车辆菱形模态。
        根据各设计方案计算结果，在考虑模态提升效果兼顾轻量化设计及加改的难易程度方面后，增加内端墙方案较为合理有效。
        4结论
        对于给定的被研究车体，在不显著增加车体质量的前提下，通过增加内端墙及改变内端墙的位置及数量，可以有效的提高车辆菱形模态，同时内端墙上还可以预留装配系统安装接口，如内端门、间壁柜、顶板等。
        以上结论可以指导车体结构动态设计优化，降低车辆振动水平，提高车辆的安全可靠性。