Simpack为中国制造加注智慧

2017年5月1日劳动节当日晚上，央视《焦点访谈》节目播出“全国五一巾帼奖章”获得者、中车株洲电力机车有限公司的高级工程师曾艳梅研制中国人自己的120公里时速A型地铁车辆转向架的经历。

曾艳梅告诉记者，在研制120公里时速A型地铁车辆转向架之前，中国只有研制100公里时速A型地铁车辆转向架的经验，然而时速从100公里到120公里，虽然只提高了20公里，但对于转向架来说却是质的跨越，一切都要重新设计。

速度提高了，车辆就很容易出现失稳的现象，舒适性也会变差。为了解决高速下车辆的运行安全性和运行舒适性的问题，曾艳梅大胆地提出了轻量化设计思想，就是要让转向架变得更轻。

地铁车辆转向架看似简单，却包括10多个复杂的功能系统，涉及零部件上万个，要让它变轻谈何容易。一个转向架重达七八吨，按照曾艳梅的计算，至少要减轻百分之十，才能保证在120公里时速下的安全性指标。经过反复思考计算，曾艳梅把目光投向了四个车轮上的刹车盘。

据了解，在这之前，地铁车辆制动系统的刹车盘都是采用钢铁材料做成的，全世界的地铁车辆还没有在刹车盘上采用铝合金材料的先例，曾艳梅决心大胆试试。

经过反复计算比较多种铝合金材料和各种刹车片，曾艳梅终于找到了理想的铝合金材料。新的铝合金材料刹车盘换上后，重量比以前减轻了三分之二。

解决了车辆的安全性问题，曾艳梅又开始着手解决另外一个难题，那就是在高速下车辆的舒适性和稳定性问题。这跟转向架的两级弹簧减振系统密切相关。（敲黑板，这里是重点：采用的软件是专家级多体动力学软件Simpack，注意看视频内容。）

一般车辆转向架的一级减振系统采用的是螺旋钢弹簧，直接影响车辆的稳定性，二级减振系统采用的是空气弹簧，直接影响乘客的舒适性感受。曾艳梅要解决的难题是，在120公里的高时速下，如何避免两级弹簧产生共振。

解决共振的办法就是要对两级弹簧的各种参数进行最佳匹配。曾艳梅率领她的团队，选出了几十种一级弹簧和二级弹簧，通过废寝忘食的计算分析，终于找到了一种最佳的匹配参数。