一、应用振动能量法分析25t轴重低动力作用货车转向架横向抗蛇行稳定性(论文文献综述)
张茂轩[1](2019)在《基于动态等效锥度的轮轨几何匹配方法与应用研究》文中认为轮轨匹配状态是影响车辆运行稳定性的关键因素,等效锥度是轮轨匹配评价的重要指标。实际运用过程中等效锥度不仅仅受轮轨型面的影响,也和轨距存在很大关系,随轨距变化的等效锥度曲线称为动态等效锥度。针对实测型面畸变点影响轮轨匹配计算精度、遍历法计算动态等效锥度效率低、连续多波峰值法存在漏判以及传统轮轨养护维修方式无法将车轮和轨道动态关联的问题,本文以动态等效锥度的快速、准确计算为核心,围绕实测型面平滑处理方法、动态等效锥度管理建议值、周期性晃车评判方法以及基于动态等效锥度的轮轨维修决策,主要开展了以下五个方面的研究:(1)基于实测轮轨型面曲线特征,结合法向距离计算(Normal distance calculation)、滤波(Filtering)、边界延拓(Boundary extension)以及重构(Reconstruction)提出NFBR方法对实测轮轨型面进行平滑处理。通过多体动力学软件分析对比了光滑处理前后接触点位置、滚动圆半径差以及等效锥度计算结果,验证了NFBR方法的有效性。该方法能够很好地消除实测钢轨廓形畸变点,减小测量误差对动态等效锥度计算结果的影响程度。(2)针对传统遍历算法在动态等效锥度计算过程中面临的时间瓶颈问题,提出一种基于轮轨型面分级和插值算法的快速算法。数值实验表明,该方法与传统遍历算法相比,可以减少90%以上的计算时间,同时计算误差在10%以内,更有利于工程应用。(3)从统计学的角度研究了不同轨距条件下动态等效锥度分布特征,在大量实测结果分析的基础上提出了针对于LMB踏面在不同轨距条件下的动态等效锥度管理范围建议值,并通过多体动力学模型验证了该管理范围建议值的合理性。(4)针对连续6波超限评判方法存在的漏判问题,将失稳频率范围内的能量占总能量的比重考虑到周期性晃车评判中,结合连续多波、有效值和能量集中率的优点提出了连续多波能量法进行周期性晃车进行评判。通过大量晃车区段统计分析,给出了连续多波能量法的有效值和能量集中率阈值,并通过实例分析验证了该方法能够有效识别低锥度周期性晃车问题。(5)针对传统养修方式决策依据单一的局限性,提出基于动态等效锥度的轮轨一体化维修策略,为周期修转变为状态修提供量化决策依据。通过动态等效锥度应用实例分析,验证了基于动态等效锥度的轮轨维修策略的实用性和有效性。
项永志[2](2019)在《动力稳定装置-轨道系统能量传递与疲劳分析》文中研究说明随着铁路运输模式向高速、重载和大运量的模式发展,铁路行车安全显得尤为重要。对于新修以及大修的铁路线路,出现道床颗粒松散、横向阻力弱、列车运行时稳定性差的问题。通过动力稳定车的动力稳定作业,能从根本上提高道床对轨枕的横向阻力以及列车运行时整体稳定性。动力稳定装置是动力稳定车作业时的关键部件,其作业参数、各子系统部件间能量传递效率和走行轮疲劳寿命直接影响动力稳定作业效率的提高和作业质量的改善,作业时其与轨道组成的是一个大型的非线性系统,对其进行系统研究仍有许多难点。本文基于多体动力学理论,选择动力稳定装置和轨道组成的系统为研究对象,基于集中参数法、刚柔耦合理论和疲劳寿命分析理论,对稳定作业下研究对象的横向动力学特性、垂横耦合下的各部件间的能量传递效率和走行轮的疲劳寿命进行了系统研究分析。通过对稳定装置作业原理的分析,运用集中参数法建立稳定装置-轨道系统多刚体横向动力学模型,分析了不同道床工况和作业参数对作业时轨枕横向位移、速度变化的影响,结合标准有砟轨道行车安全对横向阻力的要求,得到本文研究工况对应的最优激振频率3033Hz。结合工程结构建立了钢轨-轨枕有限元模型,进行了稳定作业时其弹性变形量的计算,得出稳定作业时钢轨弹性变形量远远大于轨枕,指出稳定作业时轨道的弹性变形主要来源于钢轨。在ADAMS中建立稳定装置-轨道系统多刚体动力学模型,进而建立具有柔性钢轨的系统刚柔耦合动力学模型,研究不同作业参数下,对动力稳定作业时稳定装置、钢轨和轨枕间传递效率的影响,得出结论如下:当垂直静压力不变时,稳定装置与钢轨间的能量传递效率随着激振频率的增加而逐渐减小;当激振频率不变时其随着垂直静压力的增加而增加。当垂直静压力为60、120、180kN时钢轨与轨枕间能量传递效率随激振频率的增加而先增加后减小,分别对应激振频率37Hz、33Hz、29Hz时效率最高分别为42.6%、60.2%和66.6%;当垂直压力为240kN时其随激振频率的增加而减小,激振频率为21Hz时效率最高为82.7%。在激振频率保持不变时系统总能量传递效率随垂直静压力增加而增大;在垂直静压力不变时系统总能量传递效率基本随激振频率的增大而逐渐减小。通过刚柔耦合模型的动力学仿真,得到在不同工况下走形轮的横向、垂向载荷值。依据作业原理建立了走行轮系统疲劳寿命分析模型,在Fatigue Tool中从疲劳寿命、疲劳安全因子和疲劳敏感特性三方面,对不同稳定作业参数下的走行轮疲劳寿命和模型系统整体疲劳寿命进行了分析研究。研究结果表明:在稳定装置激振频率不变时,走行轮和模型系统整体的疲劳寿命循环次数随着其垂向静压力的增大而减小;在稳定装置垂直静压力不变时,走行轮和模型系统整体的疲劳寿命循环次数随着其激振频率的增大而减小。
田光荣[3](2016)在《铁路货车蛇行失稳评判限值的研究》文中认为分析国内外既有铁道车辆蛇行失稳评判方法和标准的差异,并结合现场实测数据的分析表明,从时域和频域看,即使构架(侧架)的横向加速度已显现出货车蛇行失稳的特征,可按照既有国内方法和标准进行评判得到的结果却是不超安全限值。对比实测的车轮磨耗踏面和标准的LM型车轮踏面与60kg·m-1钢轨匹配下的轮轨接触关系和等效锥度,表明车轮踏面的运用状态会影响蛇行运动频率;对比滤波截止频率分别取39,10和15Hz时对应的构架(侧架)横向加速度时域曲线和频域曲线后,建议将铁路货车构架(侧架)横向加速度的滤波截止频率调整为0.515Hz;对比构架(侧架)横向加速度的实测值与国内外评判标准和方法规定的安全限值,建议将构架(侧架)横向加速度的安全限值由目前的8m·s-2调整为6m·s-2。另外,在评判货车蛇行失稳时还应考虑构架(侧架)横向加速度的幅值和对应频率的能量集中率。
何晓敏[4](2016)在《直线电机地铁车辆轨道扣件系统刚度取值研究》文中进行了进一步梳理采用直线电机车辆的地铁线路在运用中一直存在较大的振动噪声问题,通过采用减振扣件缓解其噪声和振动成为主要途径之一。扣件是钢轨与轨枕或其他轨下基础的重要连接件,扣件刚度是影响轨道刚度的重要因素。本文基于某直线电机地铁车辆的实际结构,建立了包括弹性轨道模型的车辆系统动力学模型;通过研究轨道刚度计算理论,确定扣件的刚度对轨道总体刚度的影响。通过动力学时域仿真,分析研究扣件系统横向和垂向刚度对车辆-轨道系统四个部分(车体、转向架、轮对和轨枕)振动能量和系统各动力学指标的影响,利用时域能量分析和动力学指标优化,研究扣件系统合理横向和垂向刚度取值。本文的主要研究内容如下:1)通过时域时域能量分析方法,研究在不同速度下,扣件系统横向和垂向刚度的变化,对直线电机地铁车辆-轨道系统中车体、转向架、轮对和轨枕振动能量的影响;按照避开峰值和任一部件振动能量最大值的原则,以及尽可能使得四部分各自的振动能量最小的原则,分析得到扣件系统合理横向刚度取值应≥30MN/m且在允许的范围内尽可能大,扣件系统合理垂向刚度取值为30MN/m左右。2)研究不同扣件系统横向和垂向刚度对系统动力学指标的影响,结果表明系统各项动力学指标中,轨枕横向振动位移对扣件系统横向刚度的敏感性最强,轮对横向振动加速度、轮轨横向力、构架横向振动加速度和轨枕横向振动加速度对扣件系统横向刚度的敏感度也相对较高。故在确定直线电机地铁车辆-轨道耦合系统扣件横向合理刚度值时,可取这些敏感指标来评判。按动力学指标优化方法找出的扣件系统横向刚度建议值为50MN/m左右。而对于扣件系统垂向刚度而言,车辆-轨道各项动力学指标中,轨枕垂向振动位移对扣件系统垂向刚度的敏感性最强,轮对垂振动加速度、构架垂向振动加速度、轮轨垂向力和轨枕垂向振动加速度对扣件系统垂向刚度的敏感度也相对较高。故可取这些敏感指标来评判扣件垂向合理刚度值。结果表明建议的扣件系统垂向刚度取值在40MN/m左右。综合时域能量分析方法和动力学指标优化方法所找出的建议扣件系统刚度值,可得扣件系统横向刚度合理取值范围是50~60MN/m。扣件系统垂向刚度合理取值范围是30~40MN/m。更精确的合理刚度取值还需要进一步的计算并现场试验加以验证。且在不同的车辆运行速度下,本文得出的扣件系统刚度建议值同样适用。
毕鑫[5](2015)在《重载货运机车径向转向架动力学性能研究》文中研究说明重载运输在提高我国货物运输效率与经济发展速度相协调方面,起着举足轻重的作用。伴随重载运输的发展,大功率货运机车得到了广泛应用,单轴交流牵引电动机的功率己达到1600kW,传动齿轮箱一般采用小齿轮简支的承载式齿轮箱,机车轴式通常为C0-C0,即采用传统的三轴转向架,机车轴重也由25t进一步提升到30-33t。大轴重和长轴距降低了货运重载机车的曲线通过性能,导致轮轨磨耗严重,制约着我国重载运输的发展。径向转向架在国外得到广泛应用,在减轻曲线轮轨磨耗,提高机车曲线牵引力等方面取得了可观的效益,而我国虽然已实现了采用径向转向架内燃机车的出口,但目前国内采用径向转向架的机车总体数量很少,甚至还没有采用径向转向架的重载货运电力机车。随着轴重加大,研究货运机车径向转向架的动力学特性,可为今后我国重载电力机车采用径向转向架方式提供依据,对进一步挖掘重载运输潜力具有重要意义。论文首先从货运机车牵引和制动特性、轴重转移和轴重补偿措施、电机转矩与悬挂方式、轴箱定位与曲线通过、重载牵引工况下的车钩力影响等方面总结了货运机车的特点。重点关注了这些因素对机车服役状态下动力学性能的影响,说明了高粘着利用重载机车采用径向转向架的有利之处,即可通过减小轮对冲角有效降低机车曲线粘降,提高机车在曲线上发挥牵引力的能力,并显着减小大轴距三轴转向架的轮缘磨耗。论文接着从理论上对自由轮对及转向架的导向原理、径向转向架典型结构进行了分析。对径向转向架中比较突出的稳定性、蠕滑牵引与导向特性影响等突出的动力学问题进行了分析,尤其是从理论上论证了减小冲角对改善机车曲线通过时车轮磨耗的影响程度,并以机车的典型轮对参数计算得到了具体的数值,从理论上说明了机车采用径向转向架所具有的重要意义。随后,论文基于转向架、机车单机、钩缓装置等子系统的子结构模型进行了说明,并据此建立了考虑两种编组模式、可以在传统转向架和自导向、迫导向径向转向架之间相互切换的重载机车牵引列车的综合动力学分析模型。针对机车牵引重载列车的牵引、制动、曲线通过等工况,研究了车钩力、牵引力和制动力对自导向径向转向架轮轨蠕滑导向的影响,并与采用传统转向架时的情况进行了对比。重载运输以提高轴重和列车编组长度为标志。随着列车编组长度的增加,列车冲动也成倍增加,车钩力对机车动力学的影响也随之增大。对此问题,论文以现在机车上常用的13A型车钩为例,详细分析了车钩结构和稳钩过程,同时研究了不同列车编组和不同车钩力大小对机车动力学的影响。传统自导向径向转向架由于借助轮轨蠕滑力,尤其是纵向蠕滑力,实现转向架导向,当机车发挥牵引力时必将削弱机车的导向性能。货运机车通常需要发挥较大的牵引力,这必将对自导向径向转向架的曲线通过性能不利。论文最后通过总结机车既有径向转向架的不足和优点,提出了一种改进的迫导向径向转向架方案,对其动力学性能进行计算,并与传统转向架和自导向径向转向架的结构进行了对比。传统迫导向径向转向架虽可以提高在牵引力作用下机车的导向性能,但是轮对的运动直接与转向架、车体的运动相关,给转向架参数选择和维护带来较大困难,如转向架稳定性对轮轨踏面磨耗敏感、轮轴横向力偏移难以消除等问题。论文结合已有两种径向转向架的优点,通过改进的迫导向方案既可提高自导向径向转向架受大牵引力作用时小半径曲线上的导向性能,同时又避免了迫导向径向转向架对参数敏感的缺点。论文研究取得的主要结论如下:1、C0-C0轴式大功率交流传动电力机车服役工况的特点是高粘着利用和机车承受较剧烈的纵向冲动。径向转向架通过显着减小曲线通过时的轮对冲角,能显着改善C0-C0轴式机车曲线通过性能,减轻轮轨磨耗和曲线粘降,轴箱定位方式对机车的动力学性能有决定性的影响,但通常需要通过增大轮对横向定位刚度、增设一系纵向减振器等措施来提高自导向径向转向架的运行稳定性,且采用自导向径向转向架的机车在高粘着利用时,对其蠕滑导向能力有较大影响。2、车钩摆角引起的车钩力横向分力,对机车承受压钩力时的安全运行具有较大影响。采用摩擦力元的钩缓动力学子模型可以较好地再现缓冲器的迟滞特性和钩尾摩擦副对稳钩能力的重要作用。3、机车编组于列车头部时,车钩力对机车动力学的影响最小。编组于列车中部时,在纵向冲动力作用下,由于车钩压力和车钩摆角较大,机车的安全性会变差。车钩力主要影响紧邻车钩的机车转向架的安全性,当机车通过曲线时,车体前端承受较大的指向曲线外侧的车钩力作用,导向轮对的轮轴横向力较易出现超标现象。当车钩摆角较大,并同时承受800kN及以上的压钩力时,车钩压力和机车运行速度均会对机车横向动力学性能产生较大影响。计算表明传统转向架、自导向和改进的迫导向三种转向架方案中,改进的迫导向转向架具有较大的优势。4、从等效刚度的角度分析了径向转向架与传统转向架的主要区别。径向转向架的轮对通过径向机构实现导向和传递牵引力或制动力到构架的功能分离。反相耦合同一转向架内端轴轮对的摇头运动,可以改变转向架的失稳模态,使转向架既具有一定的稳定性又具有较好的曲线通过性能。5、由于一系辅助横向刚度的作用,自导向径向转向架能够维持传统转向架良好的直线动力学性能,且相对于传统转向架,自导向径向转向架能够显着改善小半径(400m以下)曲线上轮对的冲角和磨耗功,尤其是导向轮对。自导向径向转向架能够实现无轮缘接触通过中等半径以上曲线,并且离心力对转向架两端轴的影响程度相当,使同一转向架内各轮对的受力状态更加均匀。牵引力会降低自导向径向转向架的导向性能,当牵引力超过450kN时,自导向径向转向架的曲线通过性能已接近传统转向架。当曲线半径大于500m时,自导向径向转向架的曲线通过性能均优于传统转向架,能够减轻轮轨磨耗,提高机车的安全性。但对曲线半径低于500m时,蠕滑导向能力较弱。6、改进的迫导向径向转向架拥有较高的非线性临界速度,保持与自导向径向转向架相同的直线运行性能,且可以显着减小在小半径曲线上轮对的冲角、导向力等。改进的迫导向径向转向架最大的优点是可以减小牵引力对机车导向性能的影响。当机车发挥400kN牵引力时,改进迫导向径向转向架机车仍可以实现无轮缘接触通过半径大于500m的曲线,并且维持较小的冲角和磨耗功。7、即使在车钩力的作用下,改进的迫导向径向转向架仍可以减小转向架各轮对的导向力,尤其是转向架后端轮对,但是不能降低车钩横向分力对轮轴横向力的影响。如果同时考虑不平顺的影响,在较大车钩力的作用下,轮轴横向力也会出现超标的现象,因此只能通过改进钩缓装置,减小车钩自由摆角来实现提高机车的曲线通过安全性。
陈政南,张天婴,张树鹏[6](2011)在《铁路工程车辆横向失稳动力学特征分析》文中研究表明以工程车辆正线动力学性能型式试验数据为研究对象,论述了国内外铁路对车辆横向失稳试验的判定,从车体和构架横向振动加速度、轮轴(轨)横向力及轮轨垂向力3方面对试验过程中车辆横向蛇行失稳时呈现的动力学性能特征进行分析、归纳和总结。结果表明,焊接构架式转向架的工程车辆,采用构架横向加速度10 Hz滤波后,连续峰值5 m/s2来进行横向失稳评判较为合理。
伍曾[7](2011)在《能量法在车辆—轨道系统垂向振动分析中的应用》文中研究表明本文针对传统轮轨动力学研究中存在轨道结构参数众多、难以对车辆-轨道系统动力学性能进行评价的问题,提出了将能量法应用于车辆-轨道系统振动研究中,建立了相应的分析方法并进行了理论分析及部分试验研究。论文主要研究内容如下:(1)初步建立了能量法在车辆-轨道系统振动研究中的基本理论与方法在现有能量方法的基础上,应用最小势能原理建立系统的振动方程,并组建振动方程的质量、刚度、阻尼矩阵和荷载列阵,用数值积分法求解振动方程,将3种无砟轨道(CRTSⅠ型双块式、CRTSⅠ型板式、CRTSⅡ型板式)各部分的振动位移、加速度和扣件动静刚度比的理论计算结果与现场测试值进行对比,在一定程度上证明了势能驻值原理组建车辆-轨道系统振动方程的正确性及可行性。(2)用能量法求解振动方程用Newton法构造系统的应变势能、动能插值函数,再用构造出的应变势能、动能求解振动方程。将能量法求解方法与数值积分法进行比较,指出能量法求解振动方程的优劣,并编制出了能量法求解车辆-轨道系统振动方程的计算程序。(3)建立了评价车辆-轨道系统动力学性能的能量判据基于统计能量原理,定义了两个能量判据参数,即轨道能量变化比和轨道相对能量变化比,提出了采用能量判据参数进行动力学性能评价的方法和步骤,并对不同轨道刚度组合下车辆-轨道系统动力学性能进行了评价分析。(4)将能量判据应用于铁路轨道选型中,评价了各种无砟轨道在不同速度区间的适用情况提出了应用能量判据对无砟轨道进行选型的方法和步骤,评价出了4种无砟轨道(CRTSⅠ型双块式、CRTSⅠ型板式、CRTSⅡ型板式、弹性支承块式)在不同速度区间的适用情况,并给出了各种无砟轨道能量判据参数所对应的允许极值。(5)计算出车辆-轨道系统各部分动力响应变化的规律及其与能量的关系计算分析车辆-轨道系统各部分的振动位移、速度、加速度和轨道动静刚度比随车速的变化规律,找出了系统各部分动力响应与能量变化间的关系。
王新锐,曲金娟,曾宇清[8](2002)在《应用振动能量法分析25t轴重低动力作用货车转向架横向抗蛇行稳定性》文中研究表明介绍了振动能量法的基本概念 ,并以 2 5t轴重低动力作用转向架的试验数据为依据 ,应用振动能量法 ,分析了两种类型 6种转向架的横向抗蛇行稳定性
二、应用振动能量法分析25t轴重低动力作用货车转向架横向抗蛇行稳定性(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、应用振动能量法分析25t轴重低动力作用货车转向架横向抗蛇行稳定性(论文提纲范文)
(1)基于动态等效锥度的轮轨几何匹配方法与应用研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
1 引言 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 轮轨匹配状态评价方法 |
1.2.2 国内外轮轨匹配与车辆横向稳定性关系 |
1.2.3 国内外车辆横向稳定性评判方法 |
1.3 主要研究内容及技术路线 |
2 轮轨型面预处理技术 |
2.1 常用平滑方法处理效果 |
2.1.1 样条平滑方法 |
2.1.2 滑动平均法 |
2.1.3 中值滤波法 |
2.2 实测轮轨型面平滑处理NFBR方法 |
2.2.1 法向距离曲线 |
2.2.2 滤波 |
2.2.3 边界延拓 |
2.3 数值试验 |
2.3.1 轮轨接触位置 |
2.3.2 滚动圆半径差曲线 |
2.3.3 等效锥度 |
2.4 本章小结 |
3 动态等效锥度及快速算法 |
3.1 等效锥度计算方法 |
3.1.1 常用计算方法 |
3.1.2 不同算法计算效果对比 |
3.2 准弹性修正方法 |
3.2.1 刚性接触计算结果对比 |
3.2.2 准弹性修正 |
3.3 动态等效锥度快速计算 |
3.3.1 遍历算法 |
3.3.2 快速算法 |
3.3.3 数值试验 |
3.4 本章小结 |
4 动态等效锥度管理范围建议值 |
4.1 实测数据计算结果统计分析 |
4.1.1 样本来源 |
4.1.2 动态等效锥度分布特征 |
4.2 仿真试验验证 |
4.2.1 模型及假设 |
4.2.2 模型验证 |
4.2.3 仿真工况及不平顺激励 |
4.2.4 仿真结果分析 |
4.3 本章小结 |
5 周期性晃车评判方法 |
5.1 周期性晃车评价方法 |
5.1.1 连续多波峰值法 |
5.1.2 能量集中率法 |
5.1.3 连续多波能量法 |
5.2 周期性晃车频率分析 |
5.2.1 晃车地段车体横向加速度频率分析 |
5.2.2 非晃车地段车体横向加速度频率分析 |
5.3 周期性晃车评判实例研究 |
5.3.1 横向加速度分析 |
5.3.2 晃车地段轨道不平顺功率谱分析 |
5.3.3 踏面等效锥度测量及现场复核 |
5.4 本章小结 |
6 基于动态等效锥度的轮轨维修策略 |
6.1 动态等效锥度影响因素 |
6.1.1 法向磨耗量计算方法 |
6.1.2 车轮踏面对动态等效锥度的影响 |
6.1.3 钢轨廓形对动态等效锥度的影响 |
6.1.4 轨距对动态等效锥度的影响分析 |
6.2 轮轨维修策略 |
6.2.1 线路实际动态等效锥度计算 |
6.2.2 基于动态等效锥度的轨道维修策略 |
6.3 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 主要创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
附录 A |
作者简历及攻读硕士学位期间取得的科研成果 |
学位论文数据集 |
(2)动力稳定装置-轨道系统能量传递与疲劳分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 稳定车和稳定装置研究现状 |
1.2.2 车辆-轨道耦合动力学研究现状 |
1.2.3 车辆-轨道能量传递研究现状 |
1.2.4 车辆-轨道疲劳寿命研究现状 |
1.3 本文研究思路 |
1.4 本文主要研究内容 |
第二章 车辆-轨道系统动力学理论及应用 |
2.1 车辆-轨道系统多刚体动力学 |
2.1.1 车辆系统动力学 |
2.1.2 轨道系统动力学 |
2.2 车辆-轨道系统刚柔耦合动力学 |
2.2.1 柔性多体系统研究现状 |
2.2.2 刚柔耦合动力学理论 |
2.2.3 柔性体仿真建模方法 |
2.3 轮轨接触理论 |
2.4 车辆-轨道系统数值求解方法 |
2.4.1 隐式积分法 |
2.4.2 显式积分法 |
2.5 本章小结 |
第三章 稳定装置-轨道系统横向动力学响应分析 |
3.1 稳定装置组成与工作原理 |
3.1.1 稳定装置组成 |
3.1.2 稳定装置激振力产生的原理 |
3.1.3 稳定装置工作原理 |
3.2 稳定装置-轨道系统动力学建模 |
3.2.1 集中参数法简介 |
3.2.2 动力学建模 |
3.2.3 模型基本参数 |
3.2.4 动力学方程求解 |
3.2.5 模型验证 |
3.3 轨枕动力学特性分析 |
3.3.1 不同工况的轨枕横向位移响应分析 |
3.3.2 不同工况的轨枕横向速度响应分析 |
3.3.3 不同工况的轨枕横向阻力响应分析 |
3.4 本章小结 |
第四章 系统刚柔耦合动力学建模与能量传递效率分析 |
4.1 稳定装置-轨道系统虚拟样机建模 |
4.2 稳定装置-轨道系统刚柔耦合动力学建模 |
4.2.1 ADAMS简介 |
4.2.2 刚柔耦合模型基本假设 |
4.2.3 柔性体建模方法 |
4.2.4 轮轨接触参数确定 |
4.2.5 轨道主要特性参数 |
4.2.6 轨道弹性变形量的计算 |
4.2.7 刚柔耦合模型约束添加 |
4.3 不同作业工况下系统各部件的能量分布 |
4.3.1 稳定装置能量分布研究 |
4.3.2 钢轨总能量分布研究 |
4.3.3 轨枕能量分布研究 |
4.4 不同作业工况下系统各部件间能量传递效率分析 |
4.4.1 稳定装置与钢轨间能量传递效率分析 |
4.4.2 钢轨与轨枕间能量传递效率分析 |
4.4.3 系统总能量传递效率分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 系统走行轮动力学特性与疲劳寿命分析 |
5.1 系统走行轮动力学特性分析 |
5.2 疲劳寿命分析理论概述 |
5.2.1 名义应力法 |
5.2.2 局部应变法和裂纹扩展法 |
5.2.3 疲劳累积损伤理论 |
5.2.4 ANSYS workbench疲劳分析模块简介 |
5.3 走行轮系统疲劳分析建模 |
5.3.1 模型几何参数 |
5.3.2 模型材料参数 |
5.3.3 模型基本假设 |
5.3.4 模型载荷和疲劳寿命参数设置 |
5.4 不同工况下走行轮疲劳寿命特性分析 |
5.4.1 疲劳寿命分析 |
5.4.2 疲劳安全因子分析 |
5.4.3 疲劳敏感特性分析 |
5.5 不同工况下走行轮系统疲劳寿命分析 |
5.5.1 疲劳寿命分析 |
5.5.2 疲劳安全因子分析 |
5.5.3 疲劳敏感特性分析 |
5.6 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 不足与展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 攻读学位期间发表的学术论文及研究成果 |
(3)铁路货车蛇行失稳评判限值的研究(论文提纲范文)
1 既有的评判方法和标准 |
1.1 国内的方法和标准 |
1.2 国外的方法和标准 |
1.3 总结分析 |
2 实例分析 |
3 结语 |
(4)直线电机地铁车辆轨道扣件系统刚度取值研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 问题的提出 |
1.2 扣件系统概述 |
1.2.1 扣件系统分类 |
1.2.2 扣件的主要技术指标 |
1.2.3 国内城市轨道交通常用扣件 |
1.3 国内外研究现状分析 |
1.4 本文的主要工作 |
第2章 直线电机地铁车辆特点及多体动力学建模 |
2.1 直线电机地铁车辆特点 |
2.1.1 直线电机地铁车辆驱动原理 |
2.1.2 直线电机地铁车辆的优势 |
2.2 直线电机地铁车辆动力学模型简介 |
2.2.1 模型自由度及约束分析 |
2.2.2 轮轨接触关系 |
2.2.3 弹性轨道模型 |
2.3 本章小结 |
第3章 扣件系统合理刚度理论研究 |
3.1 轨道结构刚度计算理论 |
3.1.1 轨道整体刚度计算理论 |
3.1.2 扣件系统刚度 |
3.2 扣件系统合理刚度的存在性 |
3.3 时域能量评价方法 |
3.4 车辆-轨道系统动力学指标优化方法 |
3.5 本章小结 |
第4章 时域能量分析方法研究扣件系统刚度取值 |
4.1 扣件系统横向刚度的影响 |
4.1.1 对车体振动能量的影响 |
4.1.2 对转向架构架振动能量的影响 |
4.1.3 对轮对振动能量的影响 |
4.1.4 对线路轨枕振动能量的影响 |
4.1.5 小结 |
4.2 扣件系统垂向刚度的影响 |
4.2.1 对车体振动能量的影响 |
4.2.2 对转向架构架振动能量的影响 |
4.2.3 对轮对振动能量的影响 |
4.2.4 对轨枕振动能量的影响 |
4.2.5 小结 |
4.3 本章小结 |
第5章 动力学指标优化方法研究扣件系统刚度取值 |
5.1 扣件系统横向刚度的影响 |
5.1.1 对车体Sperling平稳性指标的影响 |
5.1.2 对各车轴横向力的影响 |
5.1.3 对各参振部分振动位移的影响 |
5.1.4 对各参振部分振动加速度的影响 |
5.1.5 扣件系统横向合理刚度的取值 |
5.2 扣件系统垂向刚度的影响 |
5.2.1 对车体Sperling平稳性指标的影响 |
5.2.2 对轮轨垂向力的影响 |
5.2.3 对各参振部分振动位移的影响 |
5.2.4 对各参振部分振动加速度的影响 |
5.2.5 扣件系统垂向合理刚度的取值 |
5.3 本章小结 |
结论与展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文及参加的科研项目 |
(5)重载货运机车径向转向架动力学性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 重载运输的发展 |
1.2.1 国外重载运输概况 |
1.2.2 国内重载运输概况 |
1.3 径向转向架的发展状况 |
1.3.1 轮轨接触力学的研究现状 |
1.3.2 机车车辆曲线通过理论 |
1.3.3 国外机车径向转向架的典型结构 |
1.3.4 国内机车径向转向架的典型结构 |
1.4 本论文的主要工作 |
第2章 货运机车特点及其对转向架动力学的影响 |
2.1 货运机车牵引特性 |
2.2 货运机车制动特性 |
2.3 轴重转移和补偿措施 |
2.4 电机转矩特性与驱动装置悬挂方式 |
2.5 轴箱定位与曲线通过 |
2.6 车钩力对机车的影响 |
2.7 本章小结 |
第3章 径向转向架原理及动力学问题 |
3.1 自由轮对在曲线上的占位 |
3.2 径向转向架工作原理及结构 |
3.3 径向转向架稳定性问题 |
3.4 机车轮轨蠕滑特性对径向转向架影响 |
3.5 本章小结 |
第4章 自导向径向转向架动力学性能 |
4.1 径向转向架建模 |
4.2 单机动力学模型及性能分析 |
4.2.1 稳定性分析 |
4.2.2 直线运行性能分析 |
4.2.3 曲线工况动力学分析 |
4.3 列车动力学建模与分析 |
4.3.1 钩缓装置建模 |
4.3.2 长大重载列车建模 |
4.3.3 钩尾摩擦作用分析 |
4.3.4 采用传统转向架机车服役状态下的动力学性能 |
4.3.4.1 机车位于列车中部牵引列车以速度50km/h惰行通过曲线 |
4.3.4.2 车钩力作用下机车在中部牵引列车以速度50km/h通过曲线 |
4.3.4.3 车钩力作用下机车在中部牵引列车以速度70km/h通过曲线 |
4.3.4.4 机车位于列车后端牵引列车以速度50km/h惰行通过曲线 |
4.3.4.5 车钩力作用下机车在后端牵引列车以速度70km/h通过曲线 |
4.3.4.6 采用传统转向架重载机车服役状态下的运行特性 |
4.4 自导向径向转向架服役态下的曲线动力学分析 |
4.4.1 牵引力加载方式的建模与影响 |
4.4.2 机车的牵引黏着利用 |
4.4.3 服役状态下自导向径向转向架曲线通过性能 |
4.4.3.1 轮对横移量与冲角 |
4.4.3.2 轮轨横向力与车轴横向力 |
4.4.3.3 轮重减载率 |
4.4.3.4 脱轨系数 |
4.4.3.5 轮对磨耗功率 |
4.4.3.6 纵向与横向粘着系数 |
4.4.4 制动工况 |
4.5 本章小结 |
第5章 迫导向径向转向架动力学性能 |
5.1 导向增益的选取 |
5.2 迫导向转向架直线动力学性能分析 |
5.3 惰行工况曲线动力学分析 |
5.3.1 离心加速度的影响 |
5.3.2 曲线半径的影响 |
5.4 牵引工况下机车曲线动力学性能分析 |
5.5 车钩力承压时对三种转向架方案的影响分析 |
5.5.1 离心力的影响 |
5.5.2 曲线半径的影响 |
5.6 本章小结 |
结论与展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表论文及科研成果 |
(6)铁路工程车辆横向失稳动力学特征分析(论文提纲范文)
1 研究对象 |
2 横向蛇行失稳的试验判定标准 |
3 横向异常车辆的动力学性能特征分析 |
3.1 车体和构架横向加速度分析 |
3.2 轮轨 (轴) 横向力分析 |
3.3 轮轨垂向力分析 |
4 工程车辆横向动力学异常共性 |
5 结论 |
(7)能量法在车辆—轨道系统垂向振动分析中的应用(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 国内外高速无砟轨道发展概况 |
1.2.1 国外无砟轨道发展概况 |
1.2.2 国内无砟轨道发展概况 |
1.3 国内外轨道动力学研究现状及存在问题 |
1.3.1 国内外轨道动力学研究现状 |
1.3.2 轨道结构动力学研究中存在的问题 |
1.4 能量法的概念、优势及应用 |
1.4.1 能量法的概念及求解步骤 |
1.4.2 能量法的优势及应用 |
1.5 论文的研究目的、意义与主要内容 |
1.5.1 研究目的、意义 |
1.5.2 主要内容 |
第2章 势能驻值原理建立车辆-轨道系统振动方程及数值求解 |
2.1 势能驻值与最小势能原理 |
2.2 车辆-轨道系统能量分析及振动方程 |
2.2.1 势能驻值原理建立车辆子系统振动方程 |
2.2.2 势能法建立轨道子系统振动方程 |
2.2.3 轮轨耦合分析及耦合系统荷载列阵 |
2.3 数值积分法求解振动方程 |
2.4 无砟轨道动力学试验对理论计算的验证 |
2.4.1 无砟轨道动力学试验 |
2.4.2 测试方法、仪器设备与数据处理 |
2.4.3 垂向位移现场测试值与理论计算结果比较 |
2.4.4 垂向加速度现场测试值与理论计算结果比较 |
2.4.5 扣件动静刚度比现场测试值与理论计算结果比较 |
2.4.6 现场测试值与理论计算结果的误差原因及分析 |
2.5 本章小结 |
第3章 能量法求解车辆-轨道系统振动方程 |
3.1 能量插值函数、能量比插值函数的构造及应用 |
3.1.1 势能插值函数的构造 |
3.1.2 能量插值函数、能量比插值函数的构造 |
3.1.3 能量插值函数、能量比插值求解应变势能、动能 |
3.2 能量法求解车辆-轨道系统振动方程及算例 |
3.2.1 能量法求解轨道子系统振动方程 |
3.2.2 能量法求解车辆子系统振动方程 |
3.2.3 算例 |
3.3 能量法求解振动方程的步骤及程序编制 |
3.3.1 能量法求解车辆-轨道系统振动方程的步骤 |
3.3.2 能量法求解振动方程计算程序的编制 |
3.3.3 能量法与数值积分法求解振动方程的异同及优缺点 |
3.4 本章小结 |
第4章 轨道刚度的变化规律及与势能的关系 |
4.1 轨道刚度计算模型与参数 |
4.1.1 轨道动刚度的计算方法 |
4.1.2 计算模型与参数 |
4.2 轨道刚度、应变势能随车速的变化规律及解释 |
4.2.1 轨道动静刚度比、应变势能随车速的变化规律及解释 |
4.2.2 轨道组成部分刚度变化对轨道刚度、应变势能的影响 |
4.3 轨道刚度变化对车辆-轨道系统各部分动力响应及应变势能的影响 |
4.4 轨道刚度组合对车辆动力响应及势能占比变化的影响 |
4.5 本章小结 |
第5章 能量判据及其在轨道动力学性能评价中的应用 |
5.1 统计能量法基本原理 |
5.2 能量判据的提出 |
5.3 能量判据参数的定义 |
5.3.1 轨道各部分能量的组成及划分 |
5.2.2 轨道能量变化比Θ和轨道相对能量变比Θ_R的定义 |
5.4 Θ和Θ_R数值的确定及判定方法 |
5.4.1 Θ数值的确定及判定方法 |
5.4.2 Θ_R数值的确定及判定方法 |
5.4.3 能量判据的优点 |
5.5 本章小结 |
第6章 能量法在铁路轨道选型中的应用 |
6.1 CRTSⅠ型双块式、CRTS Ⅱ型板式无砟轨道计算模型及参数补充 |
6.2 能量判据在铁路轨道选型中的应用 |
6.2.1 不同类型无砟轨道的Θ和Θ_R值的确定 |
6.2.2 应用能量判据进行轨道选型 |
6.3 能量判据在轨道结构耐久性分析中应用的探讨及参数修正 |
6.4 本章小结 |
第7章 结论及展望 |
7.1 结论 |
7.2 有待进一步研究的问题 |
致谢 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的学术论文 |
攻读博士学位期间参加的科研项目 |
(8)应用振动能量法分析25t轴重低动力作用货车转向架横向抗蛇行稳定性(论文提纲范文)
1 前言 |
2 振动能量法简介 |
2.1 振动能量法判别指标 |
2.2 振动能量法判别限度 |
3 振动能量法对横向抗蛇行稳定性的分析 |
3.1 参试车辆及所装配的不同类型转向架 |
3.1.1 参试转向架型式及代号 (表1) |
3.1.2 各转向架简介 |
(1) Cxy001车Bogie001转向架 (三大件式) 简要介绍 |
(2) Cxy002车Bogie002转向架 (焊接构架式) 简要介绍 |
(3) Cxy003车Bogie003转向架 (三大件式) 简要介绍 |
(4) Cxy004车Bogie004转向架 (焊接构架式) 简要介绍 |
(5) Cxy005车Bogie005转向架 (三大件式) 简要介绍 |
(6) Cxy006车Bogie006转向架 (焊接构架式) 简要介绍 |
3.2 三大件式低动力作用转向架抗蛇行稳定性分析 |
3.3 构架式低动力作用转向架抗蛇行稳定性分析 |
4 综合分析 |
4.1 三大件式转向架 |
4.2 焊接构架式转向架 |
4.3 横向力问题 |
5 结束语 |
四、应用振动能量法分析25t轴重低动力作用货车转向架横向抗蛇行稳定性(论文参考文献)
- [1]基于动态等效锥度的轮轨几何匹配方法与应用研究[D]. 张茂轩. 中国铁道科学研究院, 2019(09)
- [2]动力稳定装置-轨道系统能量传递与疲劳分析[D]. 项永志. 昆明理工大学, 2019(04)
- [3]铁路货车蛇行失稳评判限值的研究[J]. 田光荣. 中国铁道科学, 2016(05)
- [4]直线电机地铁车辆轨道扣件系统刚度取值研究[D]. 何晓敏. 西南交通大学, 2016(01)
- [5]重载货运机车径向转向架动力学性能研究[D]. 毕鑫. 西南交通大学, 2015(04)
- [6]铁路工程车辆横向失稳动力学特征分析[J]. 陈政南,张天婴,张树鹏. 铁道机车车辆, 2011(03)
- [7]能量法在车辆—轨道系统垂向振动分析中的应用[D]. 伍曾. 西南交通大学, 2011(02)
- [8]应用振动能量法分析25t轴重低动力作用货车转向架横向抗蛇行稳定性[J]. 王新锐,曲金娟,曾宇清. 铁道机车车辆, 2002(06)