啟動和制動工況下緩沖器特性與機車粘著狀態(tài)的關(guān)系研究
發(fā)布時間：2021-09-03 23:44
隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展,對于各種物資的需求量也越來越巨大,重載鐵路作為一種經(jīng)濟又高效的運輸方式受到了世界各國的廣泛關(guān)注與大力發(fā)展。對于我國來說重載鐵路的建設將會極大的緩解現(xiàn)階段國內(nèi)貨物運輸所面臨的供需不匹配的問題。一開始各國對于重載運輸?shù)陌l(fā)展很大程度上都是依靠加長列車編組以及提高軸重來解決問題,然而隨著重載列車編組增長和軸重的提高又出現(xiàn)了許多新的問題,比如車鉤斷裂、輪對及軌道出現(xiàn)損傷、脫軌以及線路的基礎設施不足等,這些情況的出現(xiàn)都將威脅到列車運行安全。如今已經(jīng)有較多的研究者關(guān)注到提高機車的粘著利用率不僅可以有效地增加重載列車的運載量,而且還可以更好的保障列車的運行穩(wěn)定性。為保障重載鐵路運輸可以健康快速的發(fā)展,需要對機車粘著狀態(tài)問題進行一些相關(guān)的仿真分析�；趥鹘y(tǒng)的單節(jié)車輛的輪軌耦合動力學模型,考慮車輛的縱向動力學及車鉤緩沖器模型后建立了三維列車軌道耦合動力學模型,使用車鉤緩沖器將機車和多節(jié)貨車串聯(lián)起來組成一整列車的模型。使用建立的動力學模型對列車在不同的線路條件及緩沖器特性參數(shù)下進行相關(guān)的仿真分析。在線路條件上主要選擇曲線和豎曲線兩種線路,緩沖器特性參數(shù)選擇了剛度和阻尼�；诓煌木�路...
【文章來源】：蘭州交通大學甘肅省
【文章頁數(shù)】：68 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
美國重載鐵路
蘭州交通大學碩士學位論文-5-圖1.2重載鐵路運輸圖重載列車不僅僅是列車間的作用力變得更加劇烈和復雜，而且更重要的是其牽引機車輪對與軌道之間的相互作用關(guān)系也變得更加復雜，而這種變化隨著我國對于重載運輸需求增長而變得越來越復雜。高速化以及重載化是我國現(xiàn)如今重載鐵路發(fā)展的方向，在這樣的社會需求與發(fā)展方向的指引下，對重載列車在復雜工況下的運行的穩(wěn)定性開展相關(guān)的分析與研究已經(jīng)顯得尤為重要。對重載列車進行綜合的現(xiàn)場試驗存在著許多現(xiàn)實因素的限制，現(xiàn)場試驗不僅僅是需要大量的資金、人力成本以及時間成本，最為重要的是現(xiàn)場試驗受到不同工況與現(xiàn)場條件的制約以及可能會造成破壞性的試驗需求，在試驗中也有很大概率發(fā)生一定的安全事故。鑒于現(xiàn)場試驗的局限性及高成本特性，從20世紀60年代開始，使用計算機進行模擬仿真的相關(guān)技術(shù)便開始投入應用，使用計算機進行仿真分析具有許多優(yōu)勢，首先該技術(shù)的應用使得實驗成本及時間大為減少，而且也不用考慮現(xiàn)場試驗可能會發(fā)生的各種安全問題，在一些現(xiàn)場試驗中可能因為條件過于復雜而沒有辦法進行試驗的工況也可以使用計算機進行相關(guān)的仿真分析。計算機仿真應用的使用對于重載列車的相關(guān)動力學分析提高了一個新的研究平臺，極大地促進了重載列車的研究進度。在全世界范圍內(nèi)對于鐵路運量的需求都在不斷地增加，如今需要對重載列車動力學研究的工況與條件也更加的復雜，因此最開始的一些列車的建模方法遠遠不能夠滿足現(xiàn)
啟動和制動工況下緩沖器特性與機車粘著狀態(tài)的關(guān)系研究-6-如今的研究需求。好多國家已經(jīng)開發(fā)出新的，能滿足現(xiàn)在仿真需求的動力學仿真軟件，其中可以通過建立列車模型并對各列車的部件進行仿真分析或者可以建立輪對耦合力學模型并分析的軟件就有本文所使用的SIMPACK、ADAMS/RAIL、NUCARS、以及現(xiàn)在使用較為廣泛的UM等軟件，以上這些軟件部件不僅可以對列車動力學進行相關(guān)分析，也廣泛的應用于各行各業(yè)的科學研究中。經(jīng)過多年的研究分析已經(jīng)證明了使用計算機進行模擬仿真是一種高效的研究方法，通過仿真分析得出的結(jié)論數(shù)據(jù)與現(xiàn)場實驗所采集的數(shù)據(jù)基本上保持一致。然而使用計算機仿真分析所帶來的省時、省力與省錢等優(yōu)點是其他試驗方法所不能比擬的。下面將對計算機仿真技術(shù)在重載列車相關(guān)的研究分析中的應用情況進行簡單介紹。美國是世界上最早著手研究重載列車的國家，美國鐵路協(xié)會AAR(AssociationofAmericanRailroads)在20世紀70年代就展開了一項關(guān)于軌道-車輛的科學研究計劃，加拿大政府也為這項研究計劃在經(jīng)濟和研究人員的提供了很大的支持，而且國際鐵路聯(lián)盟組織和一些國家的高校也積極地參與了這項研究計劃。這項科學研究計劃所涉及的研究項目也非常多，主要涉及到的研究項目有列車動態(tài)模型[11,12]、列車橫向動力學模型[13,14]、垂向動力學模型[15]、準動態(tài)模型[16,17]等，而這項科學研究最為重要的是對列車的縱向動力學相關(guān)的一些性能指標進行了細致的仿真研究，并將研究中所得的各種重要結(jié)論在實際中驗證應用。圖1.3為用SIMPACK建立的列車模型。圖1.3多體動力學軟件SIMPACK列車建模
本文編號：3382109
【文章來源】：蘭州交通大學甘肅省
【文章頁數(shù)】：68 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
美國重載鐵路
蘭州交通大學碩士學位論文-5-圖1.2重載鐵路運輸圖重載列車不僅僅是列車間的作用力變得更加劇烈和復雜，而且更重要的是其牽引機車輪對與軌道之間的相互作用關(guān)系也變得更加復雜，而這種變化隨著我國對于重載運輸需求增長而變得越來越復雜。高速化以及重載化是我國現(xiàn)如今重載鐵路發(fā)展的方向，在這樣的社會需求與發(fā)展方向的指引下，對重載列車在復雜工況下的運行的穩(wěn)定性開展相關(guān)的分析與研究已經(jīng)顯得尤為重要。對重載列車進行綜合的現(xiàn)場試驗存在著許多現(xiàn)實因素的限制，現(xiàn)場試驗不僅僅是需要大量的資金、人力成本以及時間成本，最為重要的是現(xiàn)場試驗受到不同工況與現(xiàn)場條件的制約以及可能會造成破壞性的試驗需求，在試驗中也有很大概率發(fā)生一定的安全事故。鑒于現(xiàn)場試驗的局限性及高成本特性，從20世紀60年代開始，使用計算機進行模擬仿真的相關(guān)技術(shù)便開始投入應用，使用計算機進行仿真分析具有許多優(yōu)勢，首先該技術(shù)的應用使得實驗成本及時間大為減少，而且也不用考慮現(xiàn)場試驗可能會發(fā)生的各種安全問題，在一些現(xiàn)場試驗中可能因為條件過于復雜而沒有辦法進行試驗的工況也可以使用計算機進行相關(guān)的仿真分析。計算機仿真應用的使用對于重載列車的相關(guān)動力學分析提高了一個新的研究平臺，極大地促進了重載列車的研究進度。在全世界范圍內(nèi)對于鐵路運量的需求都在不斷地增加，如今需要對重載列車動力學研究的工況與條件也更加的復雜，因此最開始的一些列車的建模方法遠遠不能夠滿足現(xiàn)
啟動和制動工況下緩沖器特性與機車粘著狀態(tài)的關(guān)系研究-6-如今的研究需求。好多國家已經(jīng)開發(fā)出新的，能滿足現(xiàn)在仿真需求的動力學仿真軟件，其中可以通過建立列車模型并對各列車的部件進行仿真分析或者可以建立輪對耦合力學模型并分析的軟件就有本文所使用的SIMPACK、ADAMS/RAIL、NUCARS、以及現(xiàn)在使用較為廣泛的UM等軟件，以上這些軟件部件不僅可以對列車動力學進行相關(guān)分析，也廣泛的應用于各行各業(yè)的科學研究中。經(jīng)過多年的研究分析已經(jīng)證明了使用計算機進行模擬仿真是一種高效的研究方法，通過仿真分析得出的結(jié)論數(shù)據(jù)與現(xiàn)場實驗所采集的數(shù)據(jù)基本上保持一致。然而使用計算機仿真分析所帶來的省時、省力與省錢等優(yōu)點是其他試驗方法所不能比擬的。下面將對計算機仿真技術(shù)在重載列車相關(guān)的研究分析中的應用情況進行簡單介紹。美國是世界上最早著手研究重載列車的國家，美國鐵路協(xié)會AAR(AssociationofAmericanRailroads)在20世紀70年代就展開了一項關(guān)于軌道-車輛的科學研究計劃，加拿大政府也為這項研究計劃在經(jīng)濟和研究人員的提供了很大的支持，而且國際鐵路聯(lián)盟組織和一些國家的高校也積極地參與了這項研究計劃。這項科學研究計劃所涉及的研究項目也非常多，主要涉及到的研究項目有列車動態(tài)模型[11,12]、列車橫向動力學模型[13,14]、垂向動力學模型[15]、準動態(tài)模型[16,17]等，而這項科學研究最為重要的是對列車的縱向動力學相關(guān)的一些性能指標進行了細致的仿真研究，并將研究中所得的各種重要結(jié)論在實際中驗證應用。圖1.3為用SIMPACK建立的列車模型。圖1.3多體動力學軟件SIMPACK列車建模
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