近年來,隨著鐵路技術的不斷發(fā)展,列車逐步邁向高速化,對車輛的運行性能要求越來越高。因此,輪軌間的動力學性能是關乎行車安全的重要因素。特別是車輛的曲線通過性能,不僅影響列車的穩(wěn)定性、舒適性、運行效率以及成本,更關乎到整個鐵路運輸?shù)慕?jīng)濟效益和宏觀規(guī)劃。本文首先介紹多體動力學理論和車輛動力學理論,以CRH2型動車組拖車為研究對象,參照其實際設計參數(shù)和構造特征,對各力元進行簡化;基于多體動力學軟件UM,建立合理簡化的轉向架及車體模型,根據(jù)高速鐵路設計參數(shù),添加踏面形狀和鋼軌型面,設置曲線線路參數(shù)和軌道不平順激擾,建立車輛-軌道耦合動力學模型;最后應用該模型,在欠超高和過超高兩種不同的工況下,分析曲線半徑、超高以及緩和曲線長度對各動力學指標的影響規(guī)律。同時,用平穩(wěn)性指標對車輛曲線通過時的舒適性進行了評價。綜合各項指標,得出最優(yōu)的曲線通過半徑、超高、緩曲線長度和曲線通過速度。在三種曲線工況下,分別以扁疤長度和深度為變量,分析單側車輪扁疤和存在相位差的兩側車輪扁疤對曲線通過能力的影響。研究結果表明,欠超高工況下半徑相同時,各項動力學指標都隨速度呈上升趨勢;速度相同時,曲線半徑越大,各動力學指標值越小... 

【文章來源】：蘭州交通大學甘肅省

【文章頁數(shù)】：59 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

輪對單點接觸示意圖

蘭州交通大學工程碩士學位論文113CRH2型動車組建模CRH2型動車組是我國最早從日本引進的一批原型動車組，經(jīng)過技術引進、聯(lián)合設計消化吸收和再創(chuàng)新后，目前廣泛運行于京廣、京滬等既有線上，最高設計時速為250km/h，最高運營時速為200km/h。3.1CRH2動車組轉向架基本結構以我國的CRH2型動車組拖車轉向架SKTB-200為例，進行適當?shù)暮喕螅⑥D向架動力學模型，其基本結構如圖3.1所示。圖3.1CRH2型動車組拖車轉向架基本結構CRH2型動車組拖車轉向架的基本組成包括：輪對、軸箱裝置、構架、一系懸掛裝置、二系懸掛裝置以及基礎制動裝置。CRH2型動車組拖車轉向架的基本結構特征為：采用小半徑車輪(Φ860)以減少簧下質(zhì)量；采用空心車軸；采用轉臂式軸箱定位；采用無搖枕的H型構架；一系軸箱彈簧為雙圈圓柱鋼彈簧；二系采用空氣彈簧，用高度調(diào)整閥保證其左右彈簧的高度。加裝抗蛇形減振器，抗側滾扭桿裝置和橫向液壓減振器以提高運行穩(wěn)定性；制動裝置采用電空制動，基礎制動裝置為液壓油缸卡鉗式盤形制動。其輪緣內(nèi)側距為1353mm，鋼軌采用標準軌1435mm。構架盤形制動橫向液壓減振器（基礎制動裝置）抗蛇行減振器二系懸掛軸箱拖車輪對一系懸掛

蘭州交通大學工程碩士學位論文13尼參數(shù)取值見表3.2。表3.2二系橫向減振器簡化模型的阻尼參數(shù)數(shù)據(jù)點序號N相對平衡位置的位移(m)阻尼(N·s·m-1)數(shù)據(jù)點序號NN相對平衡位置的位移(m)移(m)移(m)阻尼(N·s·m-1)1-0.2-800050.0530002-0.1-600060.160003-0.05-300070.28000400———（3）抗蛇形減振器，水平縱向布置，連接轉向架構架測梁外側，主要用于抵抗車輛運行時的蛇形失穩(wěn)。抗蛇形減振器相對于一般減振器，其節(jié)流孔較大，卸載速度小，可以產(chǎn)生更大的阻尼力，抵抗蛇形失穩(wěn)。因此，可將其簡化如圖3.3示的模型。設置減振器的類型及阻尼系數(shù)：減振器形式可簡化為線性黏彈力，阻尼系數(shù)值為75kN·s/m。圖3.2一系垂向減振器簡化模型圖3.3抗蛇形減振器簡化模型3.2.3特殊力元本論文將轉臂軸箱定位節(jié)點和橫向止擋簡化為特殊力元(Specialforces)。（1）軸箱定位節(jié)點連接軸箱和轉向架，主要傳遞橫向力和縱向力。因此，可將其簡化為軸套模型，橫向、縱向和垂向三個方向的剛度分別為15MN/m、8MN/m、15MN/m。（2）橫向止擋連接轉向架的小縱梁和中央牽引拉桿座，主要用于限制轉向架相對于車體發(fā)生的較大橫向位移（超過20mm），實際上為一塊緩沖橡膠，其剛度隨撓度的增加而逐漸增大。因此，可將其簡化非線性軸套模型，其阻尼參數(shù)見表3.3。


本文編號：2920298