鐵路車輛大致可以分為車體、轉向架、連接緩沖裝置等部分。轉向架是鐵路車輛的走行部分，它的作用是承受車體上部的重量，傳遞牽引力和制動力，緩和線路對車輛的沖擊。轉向架一般包括輪對軸箱裝置、彈性懸掛裝置、構架和側架、基礎制動裝置、車體支承裝置等部分（如圖1）。目前，我國鐵路貨車的主型轉向架是轉8A型轉向架，包括：軸承、輪對、側架、鍥塊、搖枕、枕簧、滑槽式基礎制動裝置、旁承及下心盤等主要零部件組成。
轉向架的設計問題是鐵路貨車的設計中較為復雜的問題，車輛運行的安全性和平穩性主要取決于轉向架設計是否合理。轉向架設計中彈簧減振器是關鍵部件，彈簧減振器的主要參數有二十多個，靜態約束有十幾條，車輛系統的振動（包括垂直、橫向、滾擺、點頭等形式），輪對的蛇行運動（低速、高速時不同）、列車的曲線通過特性（通過彎道的抗傾覆、抗脫軌性能）等動力學性能直接與彈簧減振器的結構參數有關。
轉向架的設計一般要經過設計參數、有限元分析和動力學性能校核三個步驟，目前的設計活動遵循“設計、分析、更改”的形式，即進行有限元分析或動力學性能校核發現不能滿足要求，再返回設計部門進行修改。由于涉及的參數較多，參數之間的耦合關系也比較復雜，轉向架結構參數的設計往往需要較多時間。尤其是結構參數對于車輛的動力學性能的影響，往往只能依靠設計人員的經驗來進行判斷，當模型比較復雜時，容易造成設計人員判斷失誤，工程更改則帶來產品開發周期延長，質量水平下降等問題。
因此，需要為設計人員提供一種工具，使他們在進行結構參數的設計計算時，能夠直觀的理解參數調節對于動力學性能的影響。下面用一個簡單的舉例來說明如何用設計原理系統指導參數調節。
轉向架中的彈簧減振器被作為關鍵部件來處理，對其進行行為仿真和原理解釋，但是設計人員在完成彈簧和減振器的參數設計以后對車輛的振動性能進行分析。車輛振動系統的簡化模型中，圖2(a)只考慮有非線性阻尼的垂直自由振動，圖2(b)是彈簧減振器的示意圖，彈簧減振器的參數有二十多個，包括簧條直徑、彈簧圈數、彈簧剛度、摩擦面角、摩擦面系數等，根據仿真需要進行適當簡化。
STEP1)什么影響車體的振幅？
*車體離開平衡位置的距離；
STEP2)什么影響車體離開平衡位置的距離？
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