王锋[1]2004年在《列车运行安全性与平稳性评价系统的虚拟仪器实现》文中认为火车作为一种交通工具，其安全性和舒适性是人们最为关心的两个因素。随着我国铁路干线的全面提速，这两个问题更受人关注。 对于安全性和舒适性的评价，两个定量的标准是脱轨系数和平稳性指标。国际标准化组织和国际铁路联盟分别制定了相应的标准，日本、美国、英国和法国经过专门研究，特别是通过大量试验，在国际标准的基础上进行了修订，制定了适合本国应用的具体方案。 我国国家标准局和铁道部也制定了相应标准，即GB 5599-85和TB／T2360-93。这两个标准自制定以来，为铁道机车车辆的生产和改造提供了依据。但是由于制定时间已久，加之当时的水平所限，该标准具有一定的缺陷和局限性，已不能完全适应现在实际应用的要求。本文从理论上分析各个标准之间的联系和区别，并在此基础上结合大量实验，提出了改进性意见。 围绕这一思路，作者开发了列车运行安全性与平稳性评价系统，并在虚拟仪器上实现。系统硬件由以WaveBook／512为核心的数据采集系统组成，软件为LabVIEW7.0开发的一套包括数据分析与处理的软件包。通过在西南交通大学牵引动力国家重点实验室的机车车辆滚动振动试验台上预先设定运行工况，再现了列车在线路上的动力学行为，然后利用评价系统计算出其脱轨系数与平稳性指标，通过与原始实验报告比较，充分验证了改进方法的正确性。
晏永[2]2014年在《动车横向失稳检测与鲁棒控制研究》文中研究说明随着轨道车辆迈向高速化发展时期，因列车蛇行运动恶化导致横向失稳现象的出现，引发列车运行品质急剧恶化、轮轨间相互作用强烈，造成线路和车辆严重损伤，甚至会引发脱轨。因此，为保证动车组安全、平稳运行，研究抑制车辆蛇行运动方法十分必要。现阶段，研究人员已揭示出蛇行运动产生机理，即车辆自身结构是导致车辆横向振动的本质原因。相关轨道车辆制造厂家也采取了多种手段抑制蛇行运动，但是因铁路运营线路环境复杂性，上述手段存在着一定的局限性。针对列车外部运行环境的复杂性，以及车辆内部结构的不确定性，实时对轨道车辆振动数据进行检测，并采用抗扰动能力强的控制算法对其进行抑制是十分必要的。只有通过在线振动状态检测与控制两方面共同作用，才能对其进行有效控制。以往列车振动检测手段采用离线+硬件检测方式，缺乏与外界交互灵活性，同时，硬件检测方式存在着故障率较高等多种弊端。随着近些年虚拟仪器的迅猛发展，复杂硬件电路都可能利用软件化方法替代，在节约成本(时间、经济)的同时，功能便于二次开发和维护简便都是其突出的优势。考虑到动车实际运行工况复杂性，利用硬件模拟列车现场运行工况难度很大，而虚拟试验技术是以计算机仿真技术为基础，可为车辆状态检测、调试及运行性能评估等车辆产品前期性能调试奠定基础，为车辆相关产品高效、低成本开发和研制提供一条有效的途径。本文采用虚拟仪器LabVIEW设计动车蛇行运动监测平台，实时检测运行动车横向振动参数，同时，对检测历史数据进行处理分析与运行品质的评价工作。针对列车运行过程中受到内外复杂扰动两方面因素，精确的控制模型难以实现。传统的控制算法大多基于精确数学模型展开研究，存在一定的局限性。而鲁棒控制理论在处理不确定问题上优势突出。论文以某型号动车组单节拖车为研究对象，利用H∞混合灵敏度控制方法，建立车辆横向广义不确定性PS/T振动模型。利用线性矩阵不等式（LMI）给出其鲁棒控制器存在的充要条件，求解横向振动鲁棒控制器，并运用虚拟试验方法对闭环横向控制系统进行实时监测与处理分析。仿真结果表明，与被动悬架控制方法对比，所设计的鲁棒H∞控制控制器在列车运行虚拟试验方法下不仅满足预期的性能指标，并且在车辆模型参数连续摄动情况下系统仍具有很好的鲁棒性。
李雪海[3]2011年在《高速列车转向架悬挂参数测试方法研究》文中研究说明铁路作为国家的重要基础设施,对国民经济的发展有着举足轻重的作用。为了提高铁路运能,我国相继进行了6次列车大提速,高速列车的批量运行,在促进国民经济发展的同时,也对列车的运行性能提出了更高的要求。转向架作为轨道车辆的唯一走行部件,其自身悬挂参数的取值是否合理与列车的运行平稳性、运行安全性密切相关,对列车运行品质的提升起到了决定性的作用。目前,国内外基于对转向架悬挂参数测试方法的研究,设计了一些转向架参数测定试验台,但这些试验台不仅维修复杂、价格高昂,而且都是基于中低速转向架设计的,不能满足高速列车转向架悬挂参数的测试要求。因此,对高速列车转向架的悬挂参数的测试方法进行研究,并进行新型转向架悬挂参数测试台的开发意义重大。论文着眼于转向架悬挂参数对高速列车运行品质的影响,在充分调研国内外转向架悬挂参数测试技术的基础上,依据国内外相关的现行标准,对高速列车转向架悬挂参数的测试方法进行了深入研究,建立了一整套转向架悬挂参数的测试模型,并进行了新型转向架悬挂参数测试台的初步开发。本文的主要研究内容如下：1、对表征高速列车运行品质的评定指标进行了深入研究,分析了转向架悬挂参数对高速列车运行性能,包括运行平稳性、运行安全性及振动模态的影响规律。2、根据列车在高速运行时转向架的受力特点,对转向架模型进行合理简化,建立了转向架悬挂参数的测试模型,提出了转向架悬挂参数的检测方法。本文研究的转向架悬挂参数包括一系、二系悬挂横向、纵向、垂向及扭转刚度；回转摩擦力矩；相对摩擦系数、常摩擦力及液压减振器阻尼系数等减振参数。3、根据所提出的转向架悬挂参数测试方法,进行转向架悬挂参数测试台的初步方案设计,确定了试验台的基本结构和总体布局。利用有限元分析法,对试验台主要的承力构件——机架、测试平台及作动器加载总成进行强度校核和模态分析,以确保测试台在参数检测时既能满足强度要求,又不会发生共振现象。分析的结果表明：机架、测试平台等主要受力机构满足强度设计要求,作动器加载总成等振动机构在参数检测时不会发生共振现象,保证了试验台主要结构乃至整个系统的安全性和经济性。4、以CRH2非动力转向架为例,利用ADAMS/Rail建立了该转向架的虚拟样机,然后利用论文提出的转向架悬挂参数测试方法,在ADAMS/Rail环境下进行仿真分析和验证工作,并对仿真结果进行误差分析和不确定度分析。分析结果表明：本文所建立的转向架悬挂参数测试模型及提出的参数测试方法是正确的,本文开发的转向架悬挂参数测试台是合理的。总之,本文对转向架悬挂参数测试方法的研究、对新型转向架悬挂参数测试台的设计开发将有助于提升我国高速列车运行性能、降低转向架产品的研发周期和研发成本,具有很大的经济效益和社会意义。
程曦[4]2015年在《车—轨—桥耦合系统随机振动响应分析》文中提出高速铁路以其安全、快捷、舒适而且经济的卓越性能,在世界各国得到了快速发展。桥梁是构建高速铁路的重要基础设施之一,列车在桥梁上高速运行时,会引起车-轨-桥耦合系统相互振动作用。轨道随机不平顺作为引起车辆-轨道-桥梁耦合系统振动最重要的激励源,对列车过桥平稳性有着至关重要的影响。由轨道不平顺引起的耦合系统间的相互作用随列车运行速度的不断提高而越来越严重,所以分析车-轨-桥耦合系统随机振动响应具有重要的实际意义。本文建立了完整的车辆-轨道-桥梁耦合系统垂向分析模型,根据达朗贝尔原理建立列车的振动方程,根据梁的弯曲动力学原理建立轨道和桥梁的振动方程,采用线性化的赫兹轮轨接触理论来模拟轮轨相互作用关系,形成了耦合系统的振动微分方程组。选用德国高速轨道谱作为激励源输入耦合系统,并把轨道的随机不平顺视为平稳随机过程,将虚拟激励法和直接里兹法相组合,避免了计算结构振型和复杂的数值积分,简单快速地计算出耦合系统响应的功率谱密度,并采用叁角级数法将系统的响应功率谱反演为时域内的幅值响应。分析比较了轨道不平顺等级、列车运行速度、列车悬挂参数对列车-轨道-桥梁耦合系统动力响应的影响,并求得不同速度下列车敏感的不平顺波长范围。经过分析得到,列车运行速度越大,过桥平稳性指标越大,即舒适性越差;而且影响列车平稳性的不平顺波长越长,其影响范围越大。本文的研究工作可以为高速列车的结构设计、铁路线路及桥梁的维护提供重要参考。
王好勋[5]2008年在《基于虚拟仪器技术的列车振动舒适度检测系统的研究》文中认为本文主要研究了基于虚拟仪器技术的列车振动舒适度检测系统的设计与实现。参考UIC513《铁路车辆内旅客振动舒适性评价标准》和ISO2631(国际标准组织标准——振动和冲击对人的影响评价准则),并结合传感器技术和信号处理技术,在LabVIEW7.1环境下开发了一套列车振动舒适度检测和评价系统。该系统以计算机为硬件工作平台,以图形化编程语言LabVIEW7.1为软件开发平台,主要由数据采集、数据分析两大模块组成。系统具有良好的人机界面,易于操作。自20世纪70年代集成电路出现以来,随着微电子技术、计算机技术、软件技术的高度发展及其在电子测量技术与仪器上的应用,新的测试理论、测试方法、测试领域以及新的仪器结构不断出现,测试技术也突破了传统测试仪器的概念,一种全新的仪器概念正在出现。以计算机软件技术为核心的虚拟仪器正成为测控领域新的发展方向,它的出现使测试技术进入了一个新的发展时代。近年来,我国铁路建设发展迅速,铁路运输速度也不断提升,已经经过了6次大提速,再加上其相对方便舒适和价格上的优势,势必能吸引更多人选择铁路作为他们旅行的交通工具。然而,随着社会的发展和人们生活水平的提高,旅客在要求高速度、高安全性的同时,高舒适性也渐渐提上日程,所以对列车进行舒适度检测是非常必要的。从侠义上讲,列车舒适度就是指振动舒适度,本文就是在这样的背景下提出了一套基于虚拟仪器技术的列车振动舒适度检测系统的实现方案。该系统数据采集模块主要包括以加速度传感器ADXL330为核心的传感器电路和美国NI公司生产的动态数据采集卡USB—9233,该采集卡自备信号调理电路,可以快速实现数据信号的A/D转换;数据分析模块是在PC机上实现的,采用图形化编程语言LABVIEW7.1编程,实现数据保存、分析以及实时显示的功能。通过对1～80Hz内的纵向、横向、垂向叁个方向加速度数据进行加权,计算出各向振动舒适度和综合振动舒适度,得出振动舒适度等级,同时实现加速度数据波形和振动舒适度等级的实时显示。本检测系统具有可靠性高、可扩展性强、精确度高、成本低、易升级、易操作的优点。
张志超[6]2010年在《车桥系统耦合振动和地震响应的随机分析》文中指出随着高速铁路的迅速发展以及列车速度的不断提高,列车与支承系统的动力相互作用成为十分重要的问题,尤其是列车与桥梁系统的耦合振动分析。为了满足高速铁路线路平顺性和稳定性的要求,可能要建造连续几公里甚至几十公里的高架桥,例如京沪高速铁路中桥梁总长就占到全线长度的80.5%。大量的实测数据和数值模拟表明,由于轨道不平顺的存在,列车与桥梁之间的相互作用具有很强的随机性。而传统计算方法的低效率和复杂性限制了人们采用随机振动理论对车桥耦合系统的振动特性进行研究。迄今为止,关于车桥耦合系统随机振动分析的研究成果还比较有限。另外,随着桥梁在高速铁路中的大量应用,地震发生时列车在桥上的几率大大增加。因此地震作用下车桥耦合系统的动力响应以及列车运行安全性分析就成为一项十分重要的研究课题。地震动的强随机性势必使车桥系统表现出很强的随机振动,但由于车桥系统本身的时变性以及采用传统随机振动理论进行分析的复杂性,真正意义上的地震作用下车桥耦合系统的非平稳随机振动分析论着还很难找到。鉴于此,本博士学位论文在随机振动理论框架下将虚拟激励法、精细积分法等力学领域近年来出现的创新性研究成果引入到车桥耦合系统的随机振动分析中,并根据车辆与桥梁相互作用的特点对这些方法进行了发展,提出了各种独具特色的高效精确计算方法。利用这些强有力的分析工具对车桥耦合系统的随机振动特性以及随机地震作用下的车桥响应进行了精确细致的分析,详细地研究了列车运行速度、轨道不平顺质量、地震场地条件、地震视波速等因素对系统随机振动的影响。全文的主要研究内容如下：1.虚拟激励法在车桥时变系统中的发展虚拟激励法原来仅适用于高层建筑、大跨度结构等时不变系统,以及受单维平稳随机激励的时变系统。鉴于车桥时变系统随机振动分析的需要,本文通过严格的理论推导,系统地证明了虚拟激励法同样适用于受多维或者非平稳随机激励的时变系统,并分别构造了单维／多维、单点／多点完全相干、平稳／非平稳、均匀调制／非均匀调制等多种随机激励的虚拟激励形式。这些工作为虚拟激励法应用于高速铁路领域奠定了良好的理论基础,同时也有力地推动了随机振动理论在工程领域的广泛应用。2.移动质量过桥问题的精细积分高效求解当前求解移动质量过桥动力响应时常采用的Newmark法等传统逐步积分法都必须假定在每个积分步内移动质量的位置和惯性力的作用位置与大小都是固定不变的。因此必须采用很小的时间步长才能确保计算精度,但却严重降低了计算效率。为了克服以上限制,本文推广精细积分法来对移动质量通过时桥梁的动力响应进行高效精确求解。在每一个积分步内,首先对前后积分时刻单元节点的加速度进行时间线性插值,生成随时间连续变化的惯性力；然后根据平行力系平衡原理或者有限元的形函数分别构造基于简单分解、协调分解或混合分解方式的精细积分格式；最后将系统运动方程中的时变项移到方程右端,并采用精细积分格式进行迭代求解。这种方法可以更为真实地模拟移动质量惯性力在时间域和空间域上的连续变化,因此采用大得多的积分步长就能得到具有很高精度的计算结果。大量的数值比较表明,本文所提出的精细积分迭代求解方法在处理移动质量过桥问题时比Newmark法在计算效率和精度上均有重大改进。3.车桥时变系统的非平稳随机振动研究由于轨道不平顺的存在,当列车通过桥梁时,车桥系统会发生复杂的耦合随机振动。并且系统运动方程的质量、刚度和阻尼矩阵都是随时间连续变化的。对于这样一个时变系统,目前大多采用计算精度较差的时间历程法进行分析。本文将时变系统的虚拟激励法和扩展的精细积分迭代格式相结合,建立了一种车桥时变系统非平稳随机振动分析的高效精确算法——虚拟激励-精细积分法(PEM-PIM)。按照由易到难的原则,将研究工作分为叁个步骤：首先,将时变系统的虚拟激励法分别和基于简单、协调、混合分解的精细积分迭代格式相结合,通过独轮车-桥梁系统的非平稳随机振动分析,比较了它们的计算效率和精度。然后,针对车桥垂向振动模型,考虑各车轮间轨道不平顺激励的相位差,采用PEM-PIM简单分解迭代格式研究了车桥系统垂向随机响应的统计特性；最后,将PEM-PIM算法引入到叁维车桥系统的随机振动分析中,研究了叁种轨道不平顺作用下叁维车桥系统的非平稳随机振动特性。通过与Monte Carlo法的计算结果相比较,表明本文建立的PEM-PIM方法精确可靠。在此基础上,详细分析了列车行车速度、轨道不平顺等级和类型等因素对车桥系统随机振动的影响,得到了一些颇具参考价值的结论。4.地震作用下车桥系统的随机振动分析桥梁在高速铁路中的大量使用使得地震发生时列车在桥上的几率显着增大,研究地震作用下车桥系统的随机振动特性具有十分重要的现实意义。对于这样一个受双重随机激励的复杂时变系统,目前时间历程分析法是唯一的求解途径。本文假设水平地震动为单点均匀调制随机激励,轨道不平顺为多维多点平稳随机激励,采用PEM-PIM算法成功地实现了双重随机激励作用下车桥时变系统的非平稳随机振动分析,方便地得到了系统响应的时变功率谱和标准差等统计量。同样采用Monte Carlo法对其正确性进行了验证,并重点分析了地震场地条件、列车速度等对系统随机响应的影响。由于在实际工程分析中工程师们最为关心的是车桥系统地震响应的最大值,本文基于首次超越理论提出
刘洪发[7]2012年在《高速列车转向架悬挂装置振动衰减试验系统研究》文中进行了进一步梳理铁路是现代化综合交通运输体系的骨干，对国民经济的发展和维护国家安全稳定具有举足轻重的作用。我国的铁路事业在积极吸收借鉴国外先进经验技术的基础上，消化吸收自主创新，实现了跨越式发展，高速列车的运行速度在不断地创造新纪录的同时，人们也对列车的平稳性、舒适性提出了更高的要求。转向架是高速列车的唯一走行部件，悬挂装置的振动衰减性能对于列车的运行品质具有决定性的作用。转向架悬挂装置振动衰减试验系统的开发对于提升列车平稳性和舒适性具有重要意义，同时还可以对转向架产品的设计提供依据。目前国内外的机车车辆振动试验台主要有激振台（VTU）和滚动振动台（RVTU）两种模式，这两种类型的机车车辆振动试验台均需要有复杂的液压激振系统，对机车车辆进行激励，这些试验台结构复杂，成本昂贵，需要占用大量的试验场地，因此开发一种新型的结构简单，功能单一的悬挂振动衰减试验系统就显得十分必要。本论文目的是研究转向架悬挂装置对于高速列车运行平稳性及旅客乘坐舒适性的影响并对开发新型的振动衰减试验系统，在充分调研了国内外高速列车振动试验台的基础上，对高速列车转向架悬挂装置振动衰减试验方法进行了深入的研究，开发了新型的振动衰减试验系统，具体做的工作如下：1.研究了转向架悬挂系统的振动特性理论。从线路和车辆两个方面归纳了引起高速列车振动的原因，并对引起高速列车振动各种影响因素进行了定性分析。建立了悬挂系统振动的两种模型：一是单自由度线性阻尼系统的振动模型，通过对该模型建立系统振动的微分方程并求解，分析了不同的相对阻尼系数对系统振动特性的影响，并提出利用实际测得转向架振动的对数衰减率计算转向架的相对阻尼系数和绝对阻尼的试验方案。二是建立了两质量块等效模型及其振动微分方程组，给定了振动的初始条件通过MATLAB软件对车体的振动加速度进行计算，绘制出振动衰减曲线。2.设计了振动衰减试验系统的机械结构。通过对振动衰减试验系统工作的原理的研究，运用SolidWorks软件建立了振动衰减试验装置的叁维模型，并详细阐述了机械结构的工作过程和各个机构中的组成及作用，校核了关键部件，完成了对相关设备的选型。3.设计了测试系统的硬件系统与软件系统。基于测试系统的要求及所计算的加速度的变化范围，选择了符合条件的加速度传感器以及与之匹配的信号调理模块和数据采集系统，分析了硬件系统中的干扰来源，并提出了抗干扰的措施。根据设计的总体原则和方案，采用了模块化设计，提出了软件设计的总体方案及工作流程，初步完成了振动衰减试验系统的软件设计。4.运用SIMPACK软件中的Wheel/Rail模块建立了转向架及整车的虚拟样机模型，对某型号的高速列车振动衰减试验进行了仿真分析，仿真结果与简化模型的计算结果基本一致。
刘传波[8]2009年在《列车纵向冲动的机理研究及检测仪器的开发》文中研究指明随着全国铁路建设的不断发展,除了高速性与高安全性要求,高舒适性也成为考虑列车运行质量的一个重要指标,列车操纵是否平稳直接影响着列车运行的安全和旅客乘坐的舒适感。目前国内外对列车冲动的评定主要是从车体平稳性和乘坐舒适性两个角度考虑,考虑的因素主要为加速度与其频率特性,重点分析的是横向与垂向冲动,且无统一的冲动评价标准。在冲动的检测手段上,国内机务段多采用木棒倾倒法,依不同横截面的木棒倒下的情况来判断冲动的等级,该方法存在众多的缺陷。据此,本文研究了纵向冲动的机理和检测方法,旨在为旅客列车的舒适性指标提供理论和技术支持,主要研究内容和创新性成果包括:1.纵向冲动判断准则的研究。旅客列车在运行时会受到多种力的作用,其纵向作用力始终处于动态变化的状态,当这种变化较为巨烈时就会引起纵向冲动。纵向力作用在人体上的冲量将会导致人与车体间相对位置的变化,产生较大的晃动,引发人体的不舒适感。而由于人体的敏感度各异,对振动舒适度的判断亦会不同。所以文中进行了列车的纵向动力学分析以及人体敏感度分析,在对采样数据进行了分析、归纳的基础上提出了以纵向加速度的幅值、频率和作用时间为依据的新的纵向冲动判断准则。实验表明,与传统舒适度标准相比,运用该准则进行人体的纵向舒适度判断更为合理与准确。2.纵向冲动信号检测技术的研究。针对列车加速度信号的采集,文中采用嵌入式技术和虚拟仪器技术,设计了以嵌入式工控机为核心,由加速度传感器、调理电路、数据采集卡、CF存储器以及触摸屏和液晶显示器等元器件组成的便携式冲动检测仪。实现了对数据采集、处理、存储与显示的智能控制,现场应用表明其各项设计功能和性能指标符合要求,抗干扰能力强,检测精度高。3.纵向冲动信号分析与处理方法的研究。在采集数据过程中,除去噪声干扰外,还有其它一些无法避免的因素影响冲动采样值,所采样信号主要由加速度信号、背景噪声、振动信号等迭加而成。文中运用数字信号处理技术和虚拟仪器技术,对采样信号进行了物理量解释,动态特性提取,数字滤波和时域频域分析。并提出以信号的自相关函数为基准的纵向冲动信号提取方法,将纵向冲动信号与振动信号成功地进行了剥离,提高了纵向冲动判断的准确性。4.纵向冲动判断方法的研究。依据纵向冲动判断的叁要素,文中对纵向加速度信号进行了能量分析,并提出了一套完整的纵向冲动判断方法:以纵向加速度信号为分析对象,通过信号的频率分析判断其低频特性,通过自相关分析剥离振动信号,通过能量分析判断纵向冲动的发生。
杨建伟[9]2006年在《高速车辆横向振动半主动控制系统研究》文中认为随着我国国民经济的迅速发展和加入WTO，铁路运输既遇到前所未有的发展机会，又受到航空和高速公路方面的强烈冲击，加之人民生活水平的提高对交通运输质量(快速、安全、舒适)提出了更高的要求。因此近年来我国铁路通过实施分批分级的提速计划、发展客运专线和高速度铁路来适应这些需求。车辆运行速度提高会涉及到诸多问题，需克服许多技术难点，其中之一是提速将要求车辆在较高的速度上满足车辆平稳性的要求，使乘客感到舒适，与此同时还要保证行车安全。由于列车运行速度越高，列车的振动受长波长轨道不平顺的影响就会越大，轨道不平顺波长越长，车辆提高乘坐舒适度的难度也因此而增大。所以要求高速铁道车辆自身具有较高的改善振动性能的能力，特别是改善横向振动性能的能力。 悬挂系统是影响铁道车辆振动性能的关键部件，采用能够根据轨道不平顺和车辆运行状态进行实时控制的智能悬挂是提高铁道车辆平稳性、舒适性和安全性的一条重要途径。半主动悬挂利用可变阻尼减振器实现了阻尼实时控制，具有优良的可控性、较低的功耗和相对简单的结构，成为目前智能悬挂领域的研究热点，受到各国铁道车辆研制人员的密切关注。本文应用理论分析、数值仿真和实验室试验的方法，对可变阻尼阻尼器的动态特性、铁道车辆半主动悬挂的动力学特性、半主动悬挂控制策略以及控制系统设计与实现进行了研究。具体工作包括以下几方面： (1) 阐述了半主动悬挂研究的重要意义，回顾了铁道车辆智能悬挂的研究历史和进展，在综述半主动悬挂系统的组成及其阻尼控制特点的基础上，分析了各种控制策略的特点、阻尼器研究的进展、半主动悬挂的应用情况，指出目前存在的问题。 (2) 阐述了半主动悬挂可变阻尼减振器应满足的要求，并对基于该要求开发的高速开关阀半主动减振器(减振器由同本KYB公司作细节设计并制造)性能进行了试验测试。
徐井芒[10]2015年在《高速道岔曲尖轨磨耗仿真分析研究》文中研究说明道岔运营中钢轨磨耗的控制是自身使用寿命和过岔行车品质的关键影响因素之一,本文在总结国内外已有相关研究的基础上,对道岔钢轨磨耗伤损机理及其对车辆过岔平稳性及安全性的影响作了深入的研究,本文的主要研究内容如下：1.道岔区轮轨滚动接触行为研究基于区间线路典型的滚动接触理论,对道岔区轮轨滚动接触行为进行研究,以LMA型车轮踏面分别与标准及磨耗后道岔钢轨型面接触为例,对比分析了Hertz接触理论、半Hertz接触理论、Kalker叁维非赫兹接触理论及有限元接触理论等在道岔区轮轨法向接触行为的应用,包括接触斑个数、形状、面积及最大接触应力等计算结果；同时,对比分析了Shen-Hedrick-Elkins理论、简化理论、Kalker叁维非Hertz接触理论及半Hertz接触理论等在道岔区轮轨切向接触行为的求解,包括蠕滑力、粘滑区分布、滑动区面积及计算效率等,在此基础上,编制用于道岔区轮轨滚动接触行为求解的子程序,为车轮-道岔耦合动力学及道岔钢轨磨耗仿真分析选取轮轨滚动接触理论提供理论支撑。2.车辆-道岔耦合振动模型的建立及方程求解建立了车辆-道岔耦合振动分析模型,用于进行道岔钢轨磨耗分析及研究道岔钢轨磨耗对系统耦合振动的影响。耦合模型由车辆子模型和道岔子模型组成,其中车辆模型由车体、构架及轮对等刚体和悬挂系统组成,其中车体与构架分别考虑沉浮、横移、点头、摇头及侧滚等5个自由度,而轮对考虑沉浮、横移、摇头及侧滚等4个自由度,则共有31个自由度；道岔模型包含转辙器、辙叉及连接部分等叁个主要部件基础上,还考虑了顶铁、间隔铁、限位器及转换锁闭结构等部件以及道岔钢轨的变截面特性及滑床台板、顶铁等的非线性支承；车辆子模型与道岔子模型之间通过轮轨接触模型进行耦合,根据哈密尔顿原理建立系统耦合振动方程,并编制了相应的求解程序。3.道岔区钢轨磨耗行为关键影响因素分析在分析轮轨磨耗相关试验及理论研究基础上,重点研究对轮轨磨耗行为影响显着的动力学响应,分析轮轨接触界面弹性剪切变形及不同磨耗模型对轮轨磨耗的影响,以上述动力学响应为基础,应用基于正交表设计的Plackett-Burman无重复饱和析因设计方法分析各个影响因子对轮轨磨耗的影响,结合图形分析法和数值分析法筛选道岔区钢轨磨耗的关键动力学参数,便于进行道岔钢轨磨耗仿真分析。4.道岔钢轨磨耗仿真分析研究基于道岔钢轨磨耗仿真分析流程,建立了道岔钢轨磨耗仿真分析方法,并且综合车辆-道岔耦合动力学、轮轨滚动接触理论、钢轨磨耗模型、磨耗迭加方法及钢轨廓形更新等理论及方法,编制了道岔钢轨磨耗仿真程序,以尖轨典型断面为例,计算了不同通过总重情况下道岔钢轨廓型改变情况,并且分析了车辆轴重、侧向过岔速度、轨距、轨底坡及轮轨摩擦系数等对道岔钢轨磨耗的影响；5.道岔钢轨磨耗对系统耦合振动特性影响分析分析总结了道岔钢轨磨耗特点及表现型式,选取了曲尖轨侧面磨耗、尖基轨相对高差偏差及基本轨垂直磨耗等叁种典型磨耗伤损型式,应用车辆-道岔耦合系统动力学分析道岔钢轨磨耗对车辆-道岔耦合振动特性的影响,主要包括轮轨相互作用力、车辆运行安全性及平稳性等,以期为道岔钢轨磨耗伤损限值的制定提供理论支撑。
参考文献：
[1]. 列车运行安全性与平稳性评价系统的虚拟仪器实现[D]. 王锋. 西南交通大学. 2004
[2]. 动车横向失稳检测与鲁棒控制研究[D]. 晏永. 兰州交通大学. 2014
[3]. 高速列车转向架悬挂参数测试方法研究[D]. 李雪海. 吉林大学. 2011
[4]. 车—轨—桥耦合系统随机振动响应分析[D]. 程曦. 苏州大学. 2015
[5]. 基于虚拟仪器技术的列车振动舒适度检测系统的研究[D]. 王好勋. 武汉理工大学. 2008
[6]. 车桥系统耦合振动和地震响应的随机分析[D]. 张志超. 大连理工大学. 2010
[7]. 高速列车转向架悬挂装置振动衰减试验系统研究[D]. 刘洪发. 吉林大学. 2012
[8]. 列车纵向冲动的机理研究及检测仪器的开发[D]. 刘传波. 武汉理工大学. 2009
[9]. 高速车辆横向振动半主动控制系统研究[D]. 杨建伟. 铁道部科学研究院. 2006
[10]. 高速道岔曲尖轨磨耗仿真分析研究[D]. 徐井芒. 西南交通大学. 2015
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