跨装钢轨对钢轨运输平车曲线通过安全性的影响研究

利用SIMPACK软件建立钢轨运输车组动力学仿真模型,通过仿真计算,研究跨装钢轨对钢轨运输平车曲线通过安全性的影响。结果表明:跨装钢轨对钢轨运输平车曲线通过安全性有较大的影响,且曲线半径越小,影响越大。

400 km/h高速铁路车辆曲线通过安全性能分析

文章基于CR400型动车组车辆结构参数和成渝中线线路设计参数,建立了考虑车辆牵引与制动特性的高速铁路车辆-线路耦合动力学模型,对400 km/h高速铁路车辆限速通过曲线时的动力学性能进行了分析。研究结果表明:(1)CR400型动车组在成渝中线正线区间上运行时,安全性指标均低于限值,适当的欠超高设计更有利于提升车辆曲线通过安全性;(2)车辆在成渝中线进出站区间运行时,运行速度对列车通过小半径曲线的安全性有显著影响,应对小半径曲线通过设置速度限制;(3)车辆惰行通过曲线可以明显降低部分安全性指标,改善动车组车辆曲线通过性能。研究结果可为成渝中线高速铁路线路规划设计提供理论参考。

重载铁路小半径曲线钢轨波磨对机车曲线通过安全性的影响研究

随着机车轴重的不断增加,轮轨磨耗加剧,重载铁路小半径曲线上的钢轨波磨越发普遍。文章基于车辆系统动力学理论,建立C0-C0型30 t轴重重载机车模型,利用MATLAB软件模拟小半径曲线上的钢轨波磨作为外部激扰输入,研究了小半径曲线钢轨波磨对机车曲线通过安全性的影响。结果表明,轮轨垂向力随着波磨波深的增大而增大,随着波长的增大而减小,当机车以不低于70 km/h的速度通过小半径曲线钢轨波磨区间时,极有可能出现轮轨瞬时脱离现象。为了保障机车曲线安全通过,以动态轮重减载率、脱轨系数和倾覆系数为评价指标,针对小半径曲线上不同波深和波长的钢轨波磨,给出了行车速度建议:对于波长为300 mm、波深为0.8 mm的钢轨波磨区间,机车安全通过速度不能超过70 km/h;当波磨进一步发展,波深达到1.0 mm时,机车安全通过速度不能超过60 km/h。

瞬态横风作用下的高速列车曲线通过安全性研究

为了研究高速列车在瞬态横风作用下的曲线通过安全性,引入瞬态"中国帽"风载模型和计算方法,将瞬态"中国帽"风载化简为作用在车体侧墙中心的横向力、作用在车体中心的倾覆力矩和摇头力矩.介绍了曲线外轨超高的定义和计算方法,根据相关规范选取合理的曲线半径和仿真速度,确定了18种仿真工况.基于多体动力学软件SIMPACK,建立了高速列车动力学仿真模型,完成各项参数的设置.对18种工况下的倾覆系数、脱轨系数、轮重减载率、轮轨垂向力、轮轴横向力等车辆安全性指标进行了分析,得出在曲线外侧施加横风,曲线内侧施加横风和无横风等情况下高速列车的曲线通过安全性规律.

基于电磁增粘装置的列车曲线通过安全性研究

针对列车曲线通过安全性问题,设计了一种电磁增粘装置,通过增大轮轨间的垂向电磁吸力来增加轴重,从而改善列车曲线运行过程中的轮轨粘着关系,保障列车安全运行。在SIMPACK中建立CRH2型车动力学模型进行仿真分析,结果发现随着励磁电流的增加,列车曲线通过性明显改善。励磁电流的增大可以明显降低四个车轮的脱轨系数与轮轨垂向力和横向力,降低对钢轨的冲击力。在速度250~300 km·h^(-1)的高速运行工况情况下,装有电磁增粘装置的转向架对脱轨系数的改善效果明显,脱轨系数降低6%左右。

地铁小半径曲线不同位置轮轨摩擦因数优化

针对地铁小半径曲线轮轨润滑技术,以小半径曲线不同位置为切入点,通过实际参数建立某地铁B型车辆动力学仿真模型,分析摩擦因数变化时曲线不同位置的轮轨磨耗性能、滚动接触疲劳特性以及曲线安全性的相应规律,并通过熵权法对上述3个指标进行曲线不同位置的轮轨摩擦因数优化,得到曲线不同位置处的最佳摩擦因数区间和危险摩擦因数区间。研究表明:车辆在缓圆点和圆缓点处的磨耗指数、表面疲劳指数和脱轨系数等指标均明显比其他位置更加恶劣;小半径曲线不同位置处的最佳摩擦因数区间各不相同,缓圆点和圆缓点的最佳摩擦因数区间为0.10~0.20,缓中点2的最佳摩擦因数区间为0.10~0.25,曲中点的最佳摩擦因数区间为0.10~0.30,缓中点1和直线点的最佳摩擦因数区间较广为0.10~0.50。因此,在地铁车辆实际运行过程中,可以通过改变润滑剂的材质以及涂抹量使得同一曲线不同位置均在其最佳摩擦因数区间内,以减轻车轮磨耗,减少疲劳裂纹的萌生,改善车辆安全性能,减少运营成本。

某铰接式铁水罐车动力学性能分析

文章基于多体动力学软件Simpack建立了某铰接式铁水罐车的动力学模型,从理论和仿真两方面计算了不同铰接位置时的轴重分配情况;对比分析了不同铰接位置铁水罐车曲线通过性能,结合轴重分配确定了最佳铰接位置,并校核了最佳铰接位置时铁水罐车的非线性临界速度;最后研究了轨道不平顺、曲线半径等线路参数及运行速度对铁水罐车小半径曲线运行安全性的影响。结果表明,最佳铰接位置是车辆枕簧中心与一位轮对中心的纵向距离为其与中间轴箱后臂铰接点纵向距离50%的位置,此时铁水罐车各轴轴重分配均衡,曲线通过性能最好;铁水罐车非线性临界速度为40km/h,满足运行要求且有一定的安全裕量;轨道不平顺对铁水罐车小半径曲线运行安全性能指标有显著影响,曲线半径次之,曲线超高影响不大,并在不同的轨道不平顺和曲线半径下选取了较安全的运行速度。