1、鐵道車輛運(yùn)行穩(wěn)定性的好壞直接關(guān)系到鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩鹘y(tǒng)的車輛穩(wěn)定性評(píng)定方法是在設(shè)計(jì)階段進(jìn)行繁雜的手工計(jì)算，在試制階段反復(fù)進(jìn)行實(shí)車試驗(yàn)，并作必要的設(shè)計(jì)改進(jìn)。這種方式需要耗費(fèi)大量的人力物力，周期長(zhǎng)，效率低。結(jié)合虛擬樣機(jī)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的虛擬試驗(yàn)為車輛穩(wěn)定性的早期評(píng)估提供了新的途徑。 本文以數(shù)值仿真與虛擬現(xiàn)實(shí)作為支撐技術(shù)，開展鐵道車輛運(yùn)行穩(wěn)定性虛擬試驗(yàn)技術(shù)研究及其原型系統(tǒng)開發(fā)，其目標(biāo)是在鐵道車輛的設(shè)計(jì)階段就能對(duì)其運(yùn)行穩(wěn)定性做出較為精確的

2、評(píng)估，從而縮短開發(fā)周期，降低開發(fā)費(fèi)用，保證運(yùn)行安全性。論文對(duì)鐵道車輛運(yùn)行穩(wěn)定性的研究范疇和車輛虛擬試驗(yàn)技術(shù)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀進(jìn)行了分析討論，提出了論文需要解決的問題和要完成的主要工作。 開展了鐵道車輛抗傾覆穩(wěn)定性、抗脫軌穩(wěn)定性和蛇行運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性計(jì)算理論模型的研究，總結(jié)出一套考慮因素較為全面、易于編程實(shí)現(xiàn)的車輛運(yùn)行穩(wěn)定性計(jì)算公式，為運(yùn)行穩(wěn)定性分析提供理論基礎(chǔ)。 為了較為精確地模擬鐵道車輛實(shí)際運(yùn)行工況，開展了鐵道車輛系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)參

3、數(shù)獲取和運(yùn)行工況交互定義的研究。研究了從車輛三維CAD模型中提取車輛結(jié)構(gòu)參數(shù)和動(dòng)力學(xué)參數(shù)的方法，并對(duì)車輛運(yùn)行參數(shù)、軌道幾何參數(shù)的定義與存儲(chǔ)方法進(jìn)行了分析研究。 利用Matlab強(qiáng)大的科學(xué)計(jì)算和數(shù)值仿真功能，開發(fā)了抗傾覆穩(wěn)定性、抗脫軌穩(wěn)定性和蛇行運(yùn)行穩(wěn)定性分析計(jì)算組件模塊。這些組件模塊在獲取鐵道車輛有關(guān)結(jié)構(gòu)參數(shù)和運(yùn)行參數(shù)后，能實(shí)現(xiàn)鐵道車輛抗傾覆系數(shù)、抗脫軌系數(shù)、減載率和蛇行運(yùn)動(dòng)臨界速度的自動(dòng)分析計(jì)算，并自動(dòng)生成有關(guān)圖表，分析預(yù)測(cè)車