近些年我國高速鐵路蓬勃發(fā)展,大量動車組被投入運營,隨著動車組運營里程的增加,其車輪踏面磨耗所導致的動力學問題日益嚴重。踏面磨耗會對高速列車的輪軌接觸會產生一定的影響,從而影響到車輛的平穩(wěn)性、安全性和穩(wěn)定性。轉向架的懸掛參數(shù)對車輛動力學性能的影響較大,對懸掛參數(shù)進行優(yōu)化設計是提高車輪踏面磨耗狀態(tài)下車輛動力學性能的一種有效方法。本文針對不同踏面磨耗工況下的車輛動力學進行了研究,并對不同踏面磨耗工況下車輛懸掛參數(shù)進行了優(yōu)化設計。本文主要工作包括:（1）利用多體動力學軟件ADAMS/Rail,以國內某型高速列車為研究對象,建立了高速列車動力學模型,并驗證了模型的正確性。（2）根據(jù)實測數(shù)據(jù),分析了實測踏面的外形隨運行里程的變化趨勢,分析踏面磨耗規(guī)律,分析踏面磨耗對輪軌接觸的影響,包括輪軌接觸幾何關系、輪軌接觸面積、輪軌接觸應力等,分析了踏面磨耗對輪軌接觸等效錐度、車輛臨界速度的影響。（3）研究不同磨耗程度下車輛運行速度和線路條件對模型動力學性能的影響,分析動力學性能參數(shù)隨速度及磨耗量的變化規(guī)律。研究結果發(fā)現(xiàn):車輪踏面磨耗對臨界速度、脫軌系數(shù)、輪軌橫向力及Sperling橫向平穩(wěn)性指標影響較大,對... 

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 課題背景及意義
    1.2 踏面磨耗國內外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 踏面磨耗國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 踏面磨耗國內研究現(xiàn)狀
    1.3 遺傳算法優(yōu)化國內外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 遺傳算法優(yōu)化國外研究現(xiàn)狀
        1.3.2 遺傳算法優(yōu)化國內研究現(xiàn)狀
    1.4 論文主要研究內容與方法
第二章 高速列車車輛系統(tǒng)動力學模型建立
    2.1 ADAMS/Rail軟件介紹
    2.2 車輛系統(tǒng)動力學模型
        2.2.1 車輛動力學模型
        2.2.2 車輛模型非線性處理
        2.2.3 車輛模型坐標系及自由度
    2.3 輪/軌模型
        2.3.1 LMA踏面
        2.3.2 CHN60 軌面
    2.4 線路模型
        2.4.1 線路幾何模型
        2.4.2 軌道不平順
    2.5 車輛系統(tǒng)動力學模型驗證
        2.5.1 車輛模型的運動穩(wěn)定性驗證
        2.5.2 車輛模型的其他動力學性能參數(shù)
    2.6 本章小結
第三章 踏面磨耗對輪軌接觸的影響
    3.1 踏面磨耗分析
        3.1.1 車輪踏面基本參數(shù)
        3.1.2 不同磨耗工況下踏面參數(shù)對比
        3.1.3 踏面磨耗規(guī)律分析
    3.2 踏面磨耗對輪軌接觸及蛇行穩(wěn)定性的影響分析
        3.2.1 踏面磨耗對輪軌接觸幾何關系的影響
        3.2.2 踏面磨耗對輪軌接觸斑與接觸應力的影響
        3.2.3 踏面磨耗對等效錐度的影響
        3.2.4 踏面磨耗對臨界速度的影響
    3.3 本章小結
第四章 不同踏面磨耗工況對車輛動力學性能的影響
    4.1 車輛系統(tǒng)動力學指標及評估標準
        4.1.1 運行平穩(wěn)性及評估標準
        4.1.2 運行穩(wěn)定性及評估標準
        4.1.3 運行安全性及評估標準
    4.2 踏面磨耗對車輛直線運行性能的影響
        4.2.1 臨界速度影響分析
        4.2.2 脫軌系數(shù)影響分析
        4.2.3 輪重減載率影響分析
        4.2.4 平穩(wěn)性影響分析
    4.3 踏面磨耗對車輛曲線運行性能的影響
        4.3.1 脫軌系數(shù)影響分析
        4.3.2 輪重減載率影響分析
        4.3.3 輪軌橫向力影響分析
        4.3.4 平穩(wěn)性影響分析
    4.4 本章小結
第五章 不同踏面磨耗工況下高速動車懸掛參數(shù)優(yōu)化與仿真
    5.1 ADAMS-Matlab聯(lián)合仿真模型建立
        5.1.1 懸掛系統(tǒng)參數(shù)化建模
        5.1.2 模型驗證
        5.1.3 優(yōu)化目標函數(shù)
    5.2 懸掛參數(shù)敏感性分析
    5.3 遺傳算法概述
        5.3.1 遺傳算法簡介
        5.3.2 遺傳算法的基本要素
        5.3.3 遺傳算法的特點
    5.4 懸掛系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化與仿真
        5.4.1 懸掛系統(tǒng)參數(shù)單目標優(yōu)化
        5.4.2 懸掛系統(tǒng)參數(shù)多目標優(yōu)化
    5.5 本章小結
第六章 結論與展望
    6.1 結論
    6.2 展望
參考文獻
致謝
個人簡歷、在學期間的研究成果及發(fā)表的學術論文


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于轉向架懸掛參數(shù)與踏面錐度優(yōu)化的高速車輛動力學性能分析[J]. 李響,任尊松,徐寧.  鐵道學報. 2018(03)
[2]系統(tǒng)參數(shù)對高速列車車輪踏面凹陷磨耗的影響[J]. 黃彩虹,羅仁,曾京,宋春元.  交通運輸工程學報. 2016(03)
[3]橫向振動對列車車輪多邊形磨耗的影響[J]. 袁雨青,李強,楊光.  北京交通大學學報. 2016(01)
[4]輪軌磨耗狀態(tài)下懸掛參數(shù)失效對車輛動力學性能影響[J]. 吳娜,曾京,王憶佳.  振動與沖擊. 2015(05)
[5]高速列車懸掛參數(shù)全局優(yōu)化方法[J]. 崔濤,王琰,吳會超,李明,高峰,李明高.  機車電傳動. 2015(01)
[6]高速鐵道車輛懸掛系統(tǒng)參數(shù)化建模、優(yōu)化與仿真分析[J]. 廖英英,劉永強,楊紹普.  動力學與控制學報. 2013(03)
[7]鐵道車輛不同踏面等效錐度和輪軌接觸關系計算[J]. 干鋒,戴煥云,高浩,魏來.  鐵道學報. 2013(09)
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博士論文
[1]高速列車車輪磨耗及型面優(yōu)化研究[D]. 林鳳濤.中國鐵道科學研究院 2014

碩士論文
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[2]基于遺傳算法的LVDT性能參數(shù)多目標優(yōu)化[D]. 段少軍.武漢科技大學 2016
[3]高速列車蛇行運動特性研究[D]. 李然.西南交通大學 2016
[4]高速列車懸掛系統(tǒng)參數(shù)多目標優(yōu)化[D]. 東方世平.北京交通大學 2015
[5]動車組車輪踏面與懸掛參數(shù)合理匹配研究[D]. 方濤.北京交通大學 2015
[6]具有一系懸掛的懸掛式單軌車輛懸掛參數(shù)分析及優(yōu)化[D]. 李天一.西南交通大學 2015
[7]基于CRH2的車輪磨耗和經濟型鏇修踏面的研究[D]. 李海東.華東交通大學 2014
[8]CRH2動車組通過曲線時的鋼軌磨耗及蛇行運動分析[D]. 劉丁陽.蘭州交通大學 2014
[9]服役動車組車輪磨耗及振動性能跟蹤研究[D]. 刁曉明.北京交通大學 2014
[10]基于磨耗后輪軌型面匹配的機車動力學性能分析[D]. 王大奎.大連交通大學 2013



本文編號：3654064