1.1选题目的及意义

从1997开始，我国开始对国内的线路进行提速，到目前为止，已经进行了6次大范围广泛性的提速，获得了丰硕的成果，列车提速可以大大减少乘客的出行时间，增强了地区之间的经济文化交流，意义十分重大。最后一次提速比上一次大提速增加了6000公里，包括极大部分客流物流量大的线路，包括京广线，京沪线，兰新线等。在站点停留时间短，发车快，交通方便，乘坐舒适的城际列车已经达到时速200公里，使得距离较近的城市之间的经济文化交流更加频繁，繁荣区域之间的物流运输更加快捷方便。极大加强了长江三角洲，珠江三角区等客流大、经济发展快速的地区的快速客运，使得这些地区的经济更快更好的发展。发达地区的物质高需求随着运输的方便迅速也带动了其他地区的发展。

我国人口数量基数大，增长迅速，幅员辽阔，是一个铁路运输大国，客运和货运都有极大的需求，为满足我国快速增长旅客运输的需求，适应铁路现代化高速化发展需求，根本上的解决途径是加快铁路的建设，建立高速客运专线，从而实现客货分运。高速铁路是当今各个国家都在努力发展的项目。二十世纪八十年代中期，联合国相关的部门将高速铁路的标准提升为客运列车时速300km，客货混合列车相对客运列车速度较低，规定其最低时速为250km。1996年，欧盟颁发相关条例，规定将高速铁路最低运行时速为250km。自2004年10月开始，我国先后引进了日本E2-1000、BSP,法国阿尔斯通SM3，德国西门子ICE3等动车组先进技术，结合我国国内的情况，利用国外的领先知识，并进行更好地发展，我国自主生产制造的CRH（(China Railway High-speed）系列动车组已经投入商业营运，取得了优秀的成果，实现了跨越式的发展。

铁路运输永远强调的主题是安全性和乘坐舒适性，在不断进行的提速过程中，如何确保更好地安全性和乘坐舒适性，重点在于更好地处理轮轨之间的关系，即轮轨的曲线的通过性能，是车辆系统动力学中很重要和主要的研究方向。机车车辆在线路需要通过钢轨与车轮之间的良好配合才能够运行，所以轮轨间出现的问题尤其重要，所以高速线路轮轨动力学匹配技术的性能提出了更高的要求。就轮轨动力学而言，运行速度大幅度提高，将大大增加轮轨间的动态相互作用，尤其当高铁运行在曲线轨道时，这个问题更加明显。一方面，相对于直线轨道来说，高速车辆在通过曲线轨道时轮轨之间的作用力会更加突出，轮轨的磨耗量也相对较大；另一方面，高铁在曲线轨道运行时，车辆容易出现不平稳运动，乘坐舒适性和运行安全性逐渐降低，甚至会出现脱轨和倾覆等问题。我国在几次铁路大面积提速过程中已经开始渐渐出现这样的问题。

在高铁通过曲线轨道时，轮轨间的动力学匹配性能很好—即轮轨间的各个方向的作用力很小，这可以通过Sperling指标，ISO标准来进行评价，作用力小就说明列车运行的平稳性，旅客乘坐的舒适性，装载货物的完整性，同时可以说明车轮与钢轨的磨耗量降低，机车车辆上各个部件构架等受到的载荷也较小，列车在通过曲线时，受到的摩擦阻力和其他阻力也较小，通过曲线后，列车重新恢复到正常速度需要的能量减少，节约了能源。轨道方面，过大的侧向力将会使轨道间距增大、轨道横移和钢轨翻转，导致维修的工作量大大增加，严重的话甚至会出现脱轨的情况；这种情况下，轨道地横向不平顺也会增大，从而降低车辆的曲线通过能力；当车轮上有大的侧向力时，会与车轮上受到的垂向力一起作用，加剧破坏，进一步降低车辆防止脱轨的能力[1]。