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高速列车中的关键动力学问题研究

高速铁路具有运能大、能耗低、安全系数高、污染轻和不受气候影响等综合优势,因而在国外得到了很快的发展。我国目前虽然还处于依靠既有线路提速的办法抗争公路运输和航空运输的发展阶段,但可以预见,在不久的将来,我国的高速铁路事业必将蓬勃发展。高速列车之所以区别于普通列车的根本原因在于其所处的特殊动态环境,这就为铁路工作者提出了一系列的研究课题。列车系统的动力学性能不仅直接关系到列车运行速度能否提高,而且影响到列车的乘坐舒适性和运行安全性。本论文针对高速列车中的有关关键动力学问题开展深入研究,包括高速列车运动稳定性、非线性随机响应及动态曲线通过动力学的研究等,具有很强的工程应用背景。本文的目的是通过研究,形成完整的高速列车动力学分析理论体系,为我国高速列车的开发研制提供理论基础。本文按照研究目的的不同,建立了4种车辆动力学模型(模型A~模型D)和2种列车动力学模型(模型E和模型F),建模过程中尽可能多地考虑了列车(车辆)系统中的各种非线性因  (本文共167页) 本文目录 | 阅读全文>>

《中国铁道科学》2004年01期
中国铁道科学

高速列车中的关键动力学问题研究

高速列车动力学性能不仅直接关系到列车运行速度能否提高,而且影响到列车的乘坐舒适性和运行安全性。针对高速列车运动稳定性、非线性随机响应及动态曲线通过动力学等高速列车关键动力学问题,开展深入研究,具有很强的工程应用背景。按照研究目的不同,建立4种车辆动力学模型(模型A~模型D)和2种列车动力学模型(模型E和模型F),建模过程中尽可能多地考虑了列车(车辆)系统中的各种非线性因素,详细给出了风挡装置、车钩及缓冲器的具体建模方法。所建立的6种动力学模型中,模型A和模型B可用于研究不同轨道条件下车辆的运动稳定性及动态曲线通过性能;模型C和模型D可以用来研究车辆的运动稳定性、动态曲线通过性能及运行平稳性;模型E和模型F是列车系统动力学分析模型,都是由三节车组成的列车单元,三车列车模型作为一个最小的列车单元,包含头车、中间车和尾车,已能够反映整个列车的动力学特性。模型E和模型F可用于研究列车系统的运动稳定性、运行平稳性及动态曲线通过性能。主要研...  (本文共3页) 阅读全文>>

西南交通大学
西南交通大学

考虑多节车的高速列车/轨道耦合动力学研究

现在,越来越多的人将高速列车当作舒适和安全准时的绿色交通工具。但是,列车速度越高,其对运行安全性、乘坐舒适性及环境振动控制的要求越严格,而这些都与列车/轨道耦合系统的动力学性能息息相关。因此,开展高速列车/轨道耦合系统动力学性能研究对高速铁路的健康快速发展至关重要,急需对相关的课题进行大量的理论和实验研究。本文建立了基于多体系统动力学的高速列车/轨道空间耦合非线性动力学模型,将传统的单节车辆/轨道垂-横向动力学模型扩展为多节车辆/轨道垂-横-纵向耦合动力学模型。计算模型中,车辆系统简化为42自由度的非线性双系悬挂多刚体模型;建立了详细的车间悬挂系统模型,包括非线性车钩缓冲装置、车间纵向减振器及密接式风挡;轨道子系统采用传统的三层(钢轨-轨枕-道床-路基)有砟轨道模型,钢轨采用连续弹性离散点支承的Timoshenko梁模拟,轨枕简化为Euler-Bernoulli梁模型,采用传统的若干个离散等效刚性质量块模拟碎石道床;应用基于任意...  (本文共104页) 本文目录 | 阅读全文>>

西南交通大学
西南交通大学

高速列车—轨道三维刚柔耦合动力学研究

经过近10年的快速发展,我国已建成世界上规模最大的高速铁路网,因此确保高速列车在长期服役过程中的安全平稳运行将是我国高速铁路运营中所面临的重大挑战。高速列车的安全平稳运行取决于列车-轨道耦合系统的动态特性和运行状态下的行为,因而广泛而深入地开展高速列车-轨道大系统耦合动力学研究,是我国高速铁路技术得以持续发展并保持世界领先地位的基本前提条件。高速列车-轨道耦合动力学研究是一个十分复杂的课题,其理论建模和数值仿真的研究涉及车辆工程、力学、数学等众多学科,当前的列车-轨道耦合动力学理论还不能很好地模拟和解释我国高速列车运营中出现的诸多动力学现象及其机理,如高速列车系统柔性振动引发的车体异常抖动、车轮高阶多边形磨耗、转向架悬挂部件的疲劳破坏等。因此,复杂运行状态下高速列车-轨道刚柔耦合动力学研究是我国铁路领域急需开展的基础研究课题。本文针对高速列车-轨道三维刚柔耦合动力学建模及我国高速列车运营中出现的典型动力学问题,开展了以下几方面的...  (本文共229页) 本文目录 | 阅读全文>>