【摘 要】
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铁道车辆车体的惯性参数和模态参数直接影响车辆系统的振动特性,因此有必要通过试验获得车体准确的惯性参数和模态参数,但由于车体结构庞大,长期以来一直存在测试不准确以及测试困难的问题,本文通过对比不同领域内针对这些结构特征参数测试的方法,基于虚拟样机技术研究了适合铁道车辆车体的测试方法,围绕车体六自由度振动试验台进行车体质量、质心、转动惯量以及车体模态参数的测试方法研究,主要工作如下:（1）通过对比各领
【基金项目】
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国家自然科学基金高铁联合基金资助项目“高速列车牵引传动系统耦合振动机理与主动减振技术研究”（U1934202）；
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铁道车辆车体的惯性参数和模态参数直接影响车辆系统的振动特性,因此有必要通过试验获得车体准确的惯性参数和模态参数,但由于车体结构庞大,长期以来一直存在测试不准确以及测试困难的问题,本文通过对比不同领域内针对这些结构特征参数测试的方法,基于虚拟样机技术研究了适合铁道车辆车体的测试方法,围绕车体六自由度振动试验台进行车体质量、质心、转动惯量以及车体模态参数的测试方法研究,主要工作如下:（1）通过对比各领域内针对这些结构参数测试的不同方法,结合试验的可操作性、安全性以及试验结果的可信度,确定了利用六自由度振动试验台对车体完成加载测试方案;（2）利用SIMPACK软件建立了六自由度振动试验台虚拟样机,首先研究了试验台控制信号的解算方法,引入齐次坐标变换对该试验台的目标运动姿态进行反解,得到试验台的驱动信号,通过该方法成功控制试验台复现了不同方向上的随机振动信号,验证了试验台控制信号解算方法的正确性,为后续对车体加载测试提供基础;（3）在试验台虚拟样机上再现了车体惯性参数的实际测试过程,重点考虑了试验台自身结构对试验结果的影响,利用MATLAB编写了试验数据处理程序,准确得到了待测车体的各项惯性参数;（4）建立了试验台-车体刚柔耦合系统,模拟列车实际运行姿态对车体模态参数在振动试验台上的测试方法进行了研究,确定了模态试验时的激励方式,给出了试验台最大加载范围的计算方法,详细讨论了车体支撑刚度对模态测试结果的影响,并通过虚拟试验验证了试验方法的可行性;采用矩阵摄动的方法修正了车体支撑刚度对模态试验带来的影响,并得到了较好的修正结果,降低了模态试验的要求。
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