基于燕尾突變的車輛脫軌研究
本文關(guān)鍵詞:基于燕尾突變的車輛脫軌研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:車輛脫軌會(huì)給人民的生命財(cái)產(chǎn)造成巨大損失,國(guó)內(nèi)外車輛脫軌事故時(shí)有報(bào)道。隨著重載高速鐵路的不斷發(fā)展,車輛安全運(yùn)行問(wèn)題顯得更加突出。最近幾十年來(lái)從事鐵路研究的專家們?cè)诿撥壚碚摵驮囼?yàn)研究方面都取得了很大的進(jìn)展。然而車輛脫軌問(wèn)題的復(fù)雜性及其研究的困難性,導(dǎo)致問(wèn)題仍然沒(méi)有得到很好的解決,研究表明,現(xiàn)行的脫軌評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)都存在著一定的不確定性和保守性,不能有效地用于車輛脫軌評(píng)價(jià)。因此,通過(guò)重新認(rèn)識(shí)和分析現(xiàn)行的脫軌評(píng)判標(biāo)準(zhǔn),借助突變理論的思想對(duì)車輛脫進(jìn)行研究,尋求更加合理有效的評(píng)判方法來(lái)指導(dǎo)車輛安全運(yùn)行是很有必要的。 本文在通過(guò)對(duì)車輛脫軌在國(guó)內(nèi)外研究的現(xiàn)狀以及脫軌的原因進(jìn)行介紹,分析總結(jié)了現(xiàn)行使用的脫軌評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)及其缺陷。利用初等突變理論對(duì)車輛脫軌進(jìn)行研究,基于燕尾突變模型以脫軌系數(shù)、沖角和脫軌系數(shù)超限時(shí)間為控制變量,以車輛運(yùn)行狀態(tài)為狀態(tài)變量構(gòu)建了車輛脫軌事故燕尾突變模型,并對(duì)其突變形式和突變發(fā)生區(qū)域進(jìn)行分析,利用燕尾突變模型的勢(shì)函數(shù)闡述了車輛脫軌事故發(fā)生的機(jī)理;結(jié)合燕尾突變模型的分叉集,給出了車輛脫軌的臨界區(qū)和脫軌區(qū);利用多體動(dòng)力學(xué)軟件SIMPACK建立了車輛仿真模型,通過(guò)仿真計(jì)算得到車輛在不同工況下的脫軌系數(shù)和沖角的數(shù)據(jù),對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理得到脫軌系數(shù)、沖角和脫軌系數(shù)超限時(shí)間在燕尾突變模型分叉集的分布情況,對(duì)定性的突變分析結(jié)果進(jìn)行實(shí)例驗(yàn)證;提出了基于突變理論的車輛脫軌突變指數(shù)評(píng)價(jià)方法,根據(jù)歸一公式對(duì)控制變量進(jìn)行量化遞歸運(yùn)算,得到不同時(shí)刻車輛運(yùn)行總的突變隸屬函數(shù)值,然后對(duì)車輛狀態(tài)進(jìn)行分析評(píng)價(jià);參考輪軌坐標(biāo)系,結(jié)合單輪對(duì)動(dòng)力學(xué)分析模型建立了單輪對(duì)脫軌燕尾突變模型。
【關(guān)鍵詞】:突變理論 脫軌系數(shù) 沖角 脫軌系數(shù)超限時(shí)間 燕尾突變模型 分叉集
【學(xué)位授予單位】:西南交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號(hào)】:U270;U298
【目錄】:
- 摘要6-7
- Abstract7-11
- 第1章 緒論11-17
- 1.1 研究背景及意義11-12
- 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-15
- 1.2.1 突變理論研究現(xiàn)狀12-13
- 1.2.2 脫軌研究現(xiàn)狀13-15
- 1.3 本文研究目的和主要內(nèi)容15-16
- 1.4 小結(jié)16-17
- 第2章 突變理論及突變模型17-29
- 2.1 突變理論概述17-19
- 2.1.1 突變理論的簡(jiǎn)介17-18
- 2.1.2 突變理論研究對(duì)象及應(yīng)用領(lǐng)域18-19
- 2.2 突變理論基本原理19-22
- 2.2.1 齊曼突變機(jī)構(gòu)19-22
- 2.2.2 突變模型的基本特征22
- 2.2.3 突變約定22
- 2.3 突變理論基本模型22-27
- 2.3.1 折疊突變模型23-24
- 2.3.2 尖點(diǎn)突變模型24-25
- 2.3.3 燕尾突變模型25-27
- 2.4 突變模型的應(yīng)用方法27-28
- 2.5 小結(jié)28-29
- 第3章 車輛脫軌評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)的分析探討29-37
- 3.1 脫軌的形態(tài)29-32
- 3.1.1 脫軌概念及分類29-31
- 3.1.2 車輛脫軌原因分析31-32
- 3.2 現(xiàn)行脫軌評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)及其缺陷32-36
- 3.2.1 Nadal臨界脫軌系數(shù)32-34
- 3.2.2 美國(guó)Weinstock標(biāo)準(zhǔn)34-35
- 3.2.3 日本JNR標(biāo)準(zhǔn)35-36
- 3.2.4 輪重減載率36
- 3.3 小結(jié)36-37
- 第4章 基于燕尾突變模型的車輛脫軌研究37-56
- 4.1 車輛脫軌事故燕尾突變模型的建立37-38
- 4.2 燕尾突變模型突變形式分析38-41
- 4.3 模型的應(yīng)用41-44
- 4.4 實(shí)例仿真分析44-55
- 4.4.1 車輛系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建模仿真44-49
- 4.4.2 各工況計(jì)算結(jié)果分析49-55
- 4.5 小結(jié)55-56
- 第5章 車輛脫軌突變指數(shù)評(píng)價(jià)方法56-63
- 5.1 車輛脫軌突變指數(shù)評(píng)價(jià)方法56-57
- 5.2 評(píng)價(jià)過(guò)程和步驟57-58
- 5.3 脫軌突變指數(shù)評(píng)價(jià)方法的應(yīng)用58-61
- 5.4 小結(jié)61-63
- 第6章 輪對(duì)突變脫軌分析63-76
- 6.1 輪軌系統(tǒng)坐標(biāo)系及變換63-66
- 6.2 輪對(duì)脫軌突變模型的建立66-75
- 6.2.1 輪對(duì)動(dòng)力學(xué)模型66-70
- 6.2.2 單輪對(duì)脫軌突變模型70-75
- 6.3 小結(jié)75-76
- 結(jié)論與展望76-78
- 致謝78-79
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研項(xiàng)目79-80
- 參考文獻(xiàn)80-82
【參考文獻(xiàn)】
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