重車重心限制高度是我國鐵路貨物裝載基本技術條件之一。我國《鐵路貨物裝載加固規(guī)則》（鐵運[2006]161號）規(guī)定,重車重心高度不得超過2000mm,超過時需限速運行,即我國現(xiàn)行重車重心限制高度為2000mm。該規(guī)定始于日偽南滿鐵道株式會社的規(guī)定,幾十年來從未改變。隨著鐵路技術水平的提高,貨車性能的不斷改善,現(xiàn)有重車重心限制高度的規(guī)定過于保守,亟需研究我國鐵路貨車重車重心合理限制高度。為此,本文提出將正交實驗設計用于重車重心高實驗最不利組合工況的選取,并基于仿真實驗分析研究了我國鐵路通用貨車重車重心合理限制高度。本文主要包括以下幾個方面的研究內容：（1）將正交實驗方法應用于重車重心高實驗方案設計,有效縮減了實驗方案數量。確定正交實驗中的因素分別為車輛因素、線路條件與運行速度組合因素、貨物裝載工況因素,分別確定了以上三個因素的水平,并設計實驗方案。（2）應用達朗伯原理推導了考慮貨物重心空間位置變化的車體運動方程,及重車重心高實驗中不同車型涉及的下交叉式轉向架和擺動式轉向架側架的運動方程。（3）在仿真平臺SIMPACK中構建了貨車系統(tǒng)仿真實驗模型。通過綜合分析國內外的軌道不平順功率譜,選擇A... 

【文章來源】：北京交通大學北京市 211工程院校 教育部直屬院校

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【學位級別】：博士

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致謝
中文摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 重車重心高研究現(xiàn)狀
        1.2.2 實驗設計方法
        1.2.3 基于虛擬樣機的車輛—軌道耦合動力學研究現(xiàn)狀
    1.3 論文主要研究內容
2 車輛運行安全性的評判標準分析
    2.1 脫軌系數指標原理分析
    2.2 輪重減載率指標原理分析
    2.3 各國相關評判標準評述
        2.3.1 中國
        2.3.2 美國
        2.3.3 日本
        2.3.4 歐州
    2.4 各國評判標準的對比分析
    2.5 小結
3 重車重心高正交實驗設計
    3.1 概述
    3.2 正交實驗設計原理
    3.3 重車重心高正交實驗的因素分析及實驗水平確定
        3.3.1 車輛因素分析及水平確定
        3.3.2 線路條件與運行速度組合因素的分析及水平確定
        3.3.3 貨物裝載工況的因素分析及水平確定
    3.4 重車重心高正交實驗仿真方案的設計
        3.4.1 Ⅰ級線路重車重心高實驗方案設計
        3.4.2 Ⅲ級線路重車重心高實驗方案設計
    3.5 小結
4 基于重車重心高的貨車系統(tǒng)隨機振動模型建立
    4.1 貨車系統(tǒng)中的坐標定義及變換關系
    4.2 貨車系統(tǒng)振動激勵因素分析
        4.2.1 貨車系統(tǒng)自身的振動激勵因素分析
        4.2.2 軌道不平順激勵因素分析
    4.3 貨車系統(tǒng)振動形式分析
    4.4 達朗伯原理及模型中貨車系統(tǒng)方位編號和假設條件
        4.4.1 達朗伯原理簡述
        4.4.2 貨車系統(tǒng)方位編號和假設條件
    4.5 車體與搖枕運動方程的建立
        4.5.1 車體運動方程的建立
        4.5.2 搖枕運動方程的建立
    4.6 側架運動方程的建立
        4.6.1 下交叉式轉向架側架運動方程的建立
        4.6.2 擺動式轉向架側架運動方程的建立
    4.7 輪對運動方程的建立
    4.8 小結
5 重車重心高仿真實驗模型建立
    5.1 仿真實驗環(huán)境平臺運用及仿真實驗建模主要組成
        5.1.1 仿真實驗環(huán)境平臺的選用
        5.1.2 SIMPACK仿真平臺提供的單元庫
        5.1.3 仿真實驗建模的主要組成和步驟
    5.2 輪軌接觸關系的前處理
    5.3 貨車系統(tǒng)拓撲結構分析及其仿真模型的建立
        5.3.1 貨車系統(tǒng)拓撲結構分析
        5.3.2 貨車系統(tǒng)仿真實驗虛擬樣車模型的建立
    5.4 軌道仿真模型的建立
        5.4.1 鋼軌/軌枕模型的選用
        5.4.2 線路幾何描述
        5.4.3 軌道隨機激勵實現(xiàn)的研究
    5.5 仿真實驗中合適采樣頻率的確定
    5.6 仿真實驗結果與實車試驗結果對比分析
        5.6.1 重車重心高實車試驗概況
        5.6.2 仿真實驗結果與實車試驗結果對比分析
    5.7 小結
6 重車重心高正交實驗方案仿真計算及結果分析
    6.1 仿真實驗中風力作用方向的確定
    6.2 Ⅰ級線路仿真實驗結果及分析
        6.2.1 Ⅰ級線路仿真實驗結果
        6.2.2 仿真實驗結果直觀分析
        6.2.3 仿真實驗結果方差分析
        6.2.4 Ⅰ級線路仿真實驗最不利組合工況的確定
    6.3 Ⅲ級線路仿真實驗結果及分析
        6.3.1 Ⅲ級線路仿真實驗結果
        6.3.2 仿真實驗結果直觀分析
        6.3.3 仿真實驗結果方差分析
        6.3.4 Ⅲ級線路仿真實驗最不利組合工況的確定
    6.4 仿真實驗結果綜合分析
        6.4.1 車輛因素對運行安全性的影響分析
        6.4.2 線路條件與運行速度組合因素對運行安全性的影響分析
        6.4.3 貨物裝載工況因素對車輛運行安全性的影響分析
        6.4.4 Ⅰ級線路和Ⅲ級線路對車輛運行安全性的比較分析
        6.4.5 Ⅰ級線路和Ⅲ級線路最不利組合工況對比分析
    6.5 重車重心限制高度的仿真實驗
        6.5.1 貨物重心偏離車輛縱中心線距離的確定
        6.5.2 重車重心限制高度的確定
    6.6 小結
7 結論與展望
    7.1 主要研究工作和結論
    7.2 論文主要創(chuàng)新點
    7.3 下一步工作展望
附錄A C_(64K)計算參數表
附錄B C_(64H)計算參數表
附錄C C_(70H)計算參數表
附錄D C_(70)計算參數表
參考文獻
作者簡歷
學位論文數據集



本文編號：3329537