重载铁路运输是铁路货物运输发展的重要趋势,其关键技术问题是列车纵向动力学性能研究,而缓冲器是影响列车重载运输纵向动力学的关键部件,所以对缓冲器的性能研究已成为发展重载铁路运输的迫切需要。缓冲器主要是用来吸收和消耗列车在各种工况下产生的纵向冲击动能,减小列车之间的冲击力,起到有效保护列车、货物和人员安全的作用。随着列车重量的增加,缓冲器所承受的纵向力也随之增加,对缓冲器的性能也提出更高的要求,为适应列车重载发展,通过分析缓冲器阻抗特性的变化趋势,研究缓冲器动态特性的数值描述方式,构建缓冲器数值网格化模型,为新型缓冲器的数值仿真提供理论模型,为列车实现重载铁路运输提供重要的理论数据支撑。本文分析了国内外缓冲器技术研究现状、发展过程中遇到的问题和对缓冲器进行数值仿真研究的概况。详细阐述了我国HM-2型货车缓冲器的结构、工作原理和阻抗特性,基于HM-2型缓冲器单车碰撞试验数据,对加载曲线进行MATLAB多项式拟合,分析加载曲线的变化趋势。利用拟合曲线的一阶和三阶导数找出拟合曲线的特征点,分段描述缓冲器的加载曲线。通过对特征点进行三次样条插值,描述阻抗力随缓冲器压缩位移的变化关系,假设缓冲器压缩速度呈线性减小,得到阻抗力随压缩速度的变化关系,采用阻抗力随压缩速度和压缩位移的变化关系构建缓冲器数值网格化模型。以真实车辆冲击试验工况下的试验过程为例,采用JavaScript语言编写单车碰撞数值仿真程序,并将缓冲器数值网格化模型整合到单车碰撞程序中,模拟车辆冲击过程中缓冲器的阻抗特性。利用仿真结果与单车碰撞试验数据进行对比,分析得到缓冲器最大阻抗力和最大压缩量的相对误差在5%以内,说明缓冲器数值网格化模型可以较精确的模拟缓冲器的阻抗特性,为今后缓冲器的研究、设计和应用提供很好的技术支持。