为了使分析过程标准化，在ADAMS/Rail的建模模板中建立了一系列的转向架及驱动系统的模板，这样可以方便的组装成各种不同的结构型式，其中包括：构架、轴箱、发动机以及传动系，分别按照刚性或柔性来考虑。利用MATLAB/Simulink建立控制系统的模型。通过这种方式，可以考虑转向架及传动系统与控制系统之间的相互耦合作用，在满足牵引性能前提下修改悬挂参数以优化整个系统的性能。采用这种方式，能够在很短的时间内就完成多个工程项目的分析，满足客户的要求。“Commissioning of traction control could be finished in a short time with very good results to the satisfaction of our customer, even though the conditions were very difficult.” 牵引系统工程部的Peter Haese说。
（摘自： “Improving the design of locomotive bogies and drives using ADAMS” – presented by P. Haese, Bombardier Transportation, at MDI European Users Conference, Berchtesgaden, Germany, 15-Nov-01 ）
转向架的某阶振动模态，其中包含考虑柔性的构架、电机、传动系等
实例3 ：
Trenitalia是意大利铁路运营商，其官方网站是：www.trenitalia.it。
UTMR (车辆技术部门)是Trenitalia组织的下属部门，要求在现有铁路车辆上安装一种防滑设备以便试验，对这种防滑设备在各种典型的制动工况下的性能比较感兴趣（类似于汽车上的ABS），并且进行了很多试验得到了大量相关的试验数据。UTMR与佛罗伦萨大学合作，利用ADAMS/Rail建立了包括这种防滑设备的转向架的细化模型，该模型利用了ADAMS/Controls与MATLAB/simulink联合仿真的功能，并采用了非线性的粘/滑特性曲线以精确模拟轮轨之间在制动时的接触情况。结果表明：仿真的数据是精确的，并且再现了实际试验中所表现的情况，即在制动过程中，由于施加了制动力矩，车轮会出现滑动现象，车轮的切线速度小于所需要的速度（兰色线）。当车轮的线速度低于预先定义的临界速度时，防滑设备开始工作，降低制动力矩，结果使车轮的线速度加大，再增加制动力矩以降低车速。利用此模型可以优化防滑设备中有关的参数设置。“The proposed model has a behaviour qualitatively and quantitatively analogous to the on line tests.” UTMR Trenitalia的经理P. Presciani说。（摘自：“Railway Wagon Model with Antislip Braking System” – presented by Guido Volterrani, University of Florence, at 16th ADAMS European Users Conference ）
使用ADAMS/Rail建立了不同驱动系统不同悬挂方式转向架的细化模型并进行了各种工况下机车的稳定性和舒适性的分析计算，结果用于选择最为经济有效的方案。“Thanks to simulation it has been possible to choose the most cost-effective design for the locomotive bogies, by evaluating the behavior of all different variants.” Skoda机车的Vaclav Kraus说。（摘自：“Dynamic Analysis of High-Speed Electric Locomotive” – presented by Vaklav Kraus, Skoda Locomotive, at 16th ADAMS European Users Conference）
在Talgo， 使用VPD技术的意义可以用客户的话来说明，“仿真减少了设计的费用，是表明我们技术实力的核心工具，并能有效的保证我们产品的竞争力。使用这一工具，可以很方便的处理设计中的问题，如舒适性及脱轨安全性等。另外，仿真可以让工程师和试验人员完成一些根本无法做的试验，或者可以更为更为经济有效的虚拟试验方式（这种方式无需更多的测试通道，相比传统的试验方式来说更方便也更经济）”Talgo公司走行部经理Emilio Garcia说。（摘自： “SIMULACIONES PARA EL ESTUDIO DEL COMPORTAMIENTO DINÁMICO DEL TREN TALGO DE ALTA VELOCIDAD”, Talgo internal presentation）
分析车辆的动力学性能，考虑不同的车轮踏面形状，优化轮轨接触关系，目的是要减少轮轨的磨耗，降低该运输系统的维护费用，同时还要保证很高的安全性。由于有较低的地板和较高的重心位置，脱轨和倾覆问题成了考虑的重点。经过ADAMS/Rail软件的初步分析，发现轮轨的踏面形状应该加以考虑。事实上，经过分析表明：采用优化的没有过急轮缘的踏面外形可以将这种影响降至最低。ALSTOM的车辆现在解决了脱轨、倾覆等安全方面的问题后，曲线通过性能突出出来了，还要考虑转向时轮对的磨耗问题。下一步需要考虑的同样重要，就是要优化车辆的配置，需要考虑运营网络的特性（如线路等级、不平顺、曲线特性等），需要对车辆的重量、弹簧/阻尼等悬挂设备进行协调以满足整个产品寿命周期成本的要求。“The simulation produced results in agreement with all service conditions and the overall dynamic behavior. Derailment and rollover stability measurements have been matched with a maximum error of 3%.” Alstom IPS公司研发部经理Massimo Lenti说。（摘自：“Analysis of an independent wheels tram vehicle” – M. Lenti, Alstom IPS, at 16th European MDI Users Conference, 15-Nov-01 ）
RTU要对英国的某典型货车的走行性能进行仿真。在英国铁路上运行的所有货车必须通过标准为RGS（铁道组织标准）GM/RT2141的试验才能在路网上运营。评判标准是依据在指定线路上运行时货车车身上的加速度情况确定的。RTU使用ADAMS/Rail建立了该典型车辆的动力学模型，其中包括摩擦单元，并预先在ADAMS/Rail中准备特定的仿真轨道线路，该线路的相关数据是由轨检车记录下来并作为仿真模型分析的输入。利用ADAMS/Rail的分析功能，分析在按照不同的速度下通过在指定线路上车身上测试点加速度的情况，并利用ADAMS/Rail的后处理模块自动进行加速度循环周期情况的累计。“With ADAMS/Rail, the effects of modifications to the vehicle can be evaluated before the actual test procedure is carried out.” 曼彻斯特城市大学的RTU 的Yann Bezin说。（摘自：“Simulation of the UK freight vehicle acceptance procedure” – Yann Bezin, RTU - MMU, ADAMS/Rail Newsletter # 6. ）
（摘自：“Comfort and Safety in Railway Engineering: Cardanshaft Driveline redesign for Railway Vehicles (Application of Composite materials), Active Lateral Suspension for High Speed. Railway Vehicles (Development of Controlled Devices), Integrated device for High Speed Railway Vehicles (Development of Antiderailment and Monitoring device)”, Massimo Lenti, Technical Director, ISOCOMP, Italy: EMEA VPD 2004 conference）
今天的乘客对舒适性的要求越来越高，包括振动、噪音及温度等各方面。在铁道行业，最近所做的研究表明乘坐舒适性方面出现了一种新的趋势，即改变现代铁道车辆的结构达到提高舒适性的目的。从减重角度出发，可以减少安装维护的成本并减少能源材料的消耗，这使得ALSTOM为新的德-法A TER X 73500型客车车身选用轻质铝材，同时从视觉角度出发，加大了车窗。这种变化导致车身结构刚度的大大减低，不能用传统的方法来研究整车的舒适性能。由于车身结构上与悬挂装置相比有更高的振动频率，因此需要研究车身和转向架的运动在各种典型操作工况下的振动耦合问题，否则会引起较大的共振出现。
ALSTOM使用ADAMS/Rail建立了多刚体转向架和柔性车身的模型。此项研究的目的是要研究各种悬挂参数的影响，比如驱动装置的悬挂刚度、车身刚度、减振器的位置以及车辆运营速度对车身一阶弯曲模态的敏感性，因为车身的一阶弯曲振动模态的振动频率非常接近转向架悬挂装置引起的系统的振动频率。为达到这一目的，利用ADAMS/Insight对模型进行了一系列的变参数、变水平的DOE试验研究，这种分析使得工程师可以在进行物理样机试验之前进行大量的虚拟试验，并找到优化的参数以限制结构的振动，可以提高舒适性能。“A complete DOE analysis enabled the engineers to test the dynamic behaviour of the complete system and to find out the optimal parameter settings which restricts the vibration of the construction and therefore optimises the comfort behaviour.”Alstom公司走行部经理Pascal Geoffroy说。
（摘自：“Comfort Analysis of the TER X 73500 (Autorail) with ADAMS/Rail” – presented by F. Dortona & P. Geoffroy, Alstom DDF, at 4th ADAMS/Rail Users Conference, Utrecht, NL, 29-Apr-99）
采用理想的横向主动悬挂系统（没有时间延时）横向振动性能大约提高了50%，而采用理想的半主动横向悬挂系统（没有时间延时）大约提高了37%，因而采用这些系统，可以使整车的舒适性能也得到提高。“Tilting system modifications investigated with the integrated virtual prototype enabled us to reach reduction of nearly 50% of the lateral ride figures.”车辆工程项目经理Mauro Montiglio说。目前这种半主动悬挂系统的阻尼性能引起了欧洲铁路各大制造商特别的注意，并在继续进行开发研制之中。（摘自：“Development of a Semi-Active Lateral Suspension for a New Tilting Train” – presented by M. Montiglio & A. Stefanini, Fiat CRF, at 4th ADAMS/Rail Users Conference, Utrecht, NL, 29-Apr-99 ）
Talgo公司使用ADAMS/Rail仿真工具进行研究，并主要关注第一节车的运动情况，第一节车为拖车，并安装了独立轮对和轨距自动改变系统。完整的Talgo轨检车，由拖车转向架、典型的带有自适应摆式系统的Talgo转向架以及导向系统组成，此模型使用ADAMS/Rail的模板建立。动力学仿真主要考虑与舒适性和安全性有关的数据，包括在通过曲线时车身的倾摆角度、车身上横向和垂向的加速度、轮轨接触力以及导向系统工作情况。通过仿真可以准确预测轮轨间垂向力和横向力的大小，并由此计算脱轨安全性的各项指标，这是UIC518标准所要求的，因此可以预测车辆的动力学性能是否满足UIC518标准。同时可以通过ADAMS软件进行详细的分析模拟导向系统的性能的影响。“The results achieved have been coherent regarding tilting in curves, accelerations on car bodies, contact forces, and guidance system.”Talgo走行部经理Emilio Garcia说。（摘自：“Dynamic Simulations Of Talgo Track-Inspection Trainset” – presented by E. Garcia & J. Chiva, Patentes Talgo, at MDI European Users Conference, Berchtesgaden, Germany, 15-Nov-01）
上图为Talgo公司车辆的照片图
上图为Talgo公司利用ADAMS/Rail所做的整车动力学分析模型
实例6：车厢内噪音分析的例子
噪音的高低是评价车辆舒适性能的一个重要指标。减小车厢内噪音的一个有效的办法就是在车厢的底板、顶板以及壁板上安装隔音或吸音材料，即加装嵌板，但如何加装嵌板加装几层嵌板是Alstom公司需要解决的问题，这就需要对车厢内声波的传播情况以及噪音分布进行研究。MSC.Actran 可以提供铁道行业噪音问题最佳的解决方案。使用MSC.Actran可以建立嵌板（实际上是多层嵌板）的模型，考虑车辆内部包括地面、顶棚、壁板的吸音作用，模拟内噪音（声源在车厢内部的情形）和外噪声（声源在车厢外部的情形，这种情形是由于高速火车通过大气层引起气流的湍流运动引起的）的声波传播情况。此技术同样可以用于汽车和飞机行业噪音的研究。分析的结果就是距离噪音源若干米之外的气压情况。分析表明，采用VPD技术可以研究多层嵌板的使用对噪音在开放空间的衰减的影响情况进行分析仿真。（摘自： FFT project made for Alstom in 1999-2000.）
DB（ Deutsche Bahn ）是欧洲铁路主要的运营商之一，主要经营铁路客运和货运业务。DB从欧洲铁路制造商那里购买了高速列车（ICE和TGV）并在欧洲的铁路网上运行。
对于DB而言，其面临的主要的问题在于铁路路网的维护上，因此需要研究轮轨接触力、磨耗情况预测及桥梁安全检测。地处Deutsche Bahn AG 路网上的铁路桥是过去仅仅依据静载荷条件设计的，但实际上，铁路桥的刚度、变形大小还与铁路桥梁的跨度、结构质量、刚度/阻尼以及通过列车的轴重和通过速度有关。对于高速列车而言，由于可能存在车、桥的耦合谐振现象，因此进行动力学分析是非常必要的。例如，在巴黎到里昂之间的线路上引进了TGV之后，一些跨度较短的铁路桥梁上出现了裂缝和混凝土破碎的现象，另外由于大的加速度还引起路基的剧烈磨损并引起轨道的不平顺加剧的情况。如果出现了谐振现象，会出现桥梁振动超标、轮轨接触脱离、轨道路基不稳等现象，而且桥梁结构上的应力会超过许用应力的范围。
由于这个原因，DB AG决定与MSC公司合作开发一套用户化的ADAMS/Rail的建模、仿制及后处理环境，以进行用户化的车俩在用户自己定义的桥梁上运行状况的仿真，此用户化的环境可以进行三维的车辆模型与三维桥梁结构耦合情况的分析模拟。通过ADAMS模态应力恢复（MSR）的方法，可以将动力学分析的结果用来计算桥梁上各种动态的应力应变值。通过模态应力恢复（MSR）的有限元结果，结合模态振型及ADAMS中的模态参与因子，可以得到柔性结构中应力应变与时间历程的关系曲线。通过与在实际的ICE跑车试验数据对比，发现结果吻合良好。这种验证过程可以用于其他的车辆和桥梁，而无需再进行实际的试验。“A high flexibility in modeling different types of vehicles has been reached by taking advantage of the template-builder structure… to build up different ICE assemblies by referencing simply to an ICE bogie and an ICE car body template.” DB AG 的 Manfred Zacher这样描述他的应用感受。（摘自：“Dynamics of a Train over a Flexible Bridge” – presented by M. Zacher, Deutsche Bahn AG, at MDI European Users Conference, Rome, Italy, 15-Nov-00 ）
上图为ICE机车通过铁路桥梁的照片
左边为DB AG 使用ADAMS/Rail进行车辆通过桥梁时的耦合情况分析；
右边为桥梁中部的测试点的动应力变化情况。
通过ADAMS/Rail动力学分析的载荷结果，与实测的结果吻合。结果可以用于其它模型，包括全模型和接触应力模型的分析中。“The forces predicted from the vehicle dynamic modelling using Adams/Rail are in broad agreement with measured data from on site instrumentation. The predicted forces can then be used with confidence in both the global track and contact stress models.”RTU的Stephen Blair说。（摘自：“Development of a Method to Predict Stresses in Rails Using ADAMS/Rail and ABAQUS” – Yann Bezin, RTU。）
采用理想的横向主动悬挂系统（没有时间延时）横向振动性能大约提高了50%，而采用理想的半主动横向悬挂系统（没有时间延时）大约提高了37%，因而采用这些系统，可以使整车的舒适性能也得到提高。“Tilting system modifications investigated with the integrated virtual prototype enabled us to reach reduction of nearly 50% of the lateral ride figures.”车辆工程项目经理Mauro Montiglio说。目前这种半主动悬挂系统的阻尼性能引起了欧洲铁路各大制造商特别的注意，并在继续进行开发研制之中。（摘自：“Development of a Semi-Active Lateral Suspension for a New Tilting Train” – presented by M. Montiglio & A. Stefanini, Fiat CRF, at 4th ADAMS/Rail Users Conference, Utrecht, NL, 29-Apr-99 ）
实例2：GE公司的新造机车转向架上需要配备另外一种型号的发动机，这种发动机有着不同的载荷力矩和转动惯量。从传动性能的角度来看，需要进行分析以确认是否可以使用原有的传动系统。此项研究的目的是研究现有的传动系统是否可与新的发动机匹配。为达到这一目的，结合已有的使用经验，通过MSC Easy5建立了传动系统的模型，分析验证了柴油发动机车的传动系统的性能，并使其传动性能更加可靠稳定，减少了试验成本。（摘自：“Alternator Based Cranker Modeling for Diesel Engine Locomotives Using MSC.EASY5”, F. Mak and S. Jalil, GE Transportation Systems, Erie, PA, October 13-15, 2003, NA VPD 2003 conference）
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