基于货-车-轨耦合动力学分析的重车重心高度及管控规则研究

我国现行重车重心高度管控规则已凸显限制铁路货运系统运输能力的矛盾。针对此问题,通过深度剖析货物-车体耦合机制,建立货-车-轨耦合动力学模型,并采用动态Nadal限度评估车辆运行脱轨风险,基于模型仿真分析我国铁路通用货车在正常速度运行时应限制的重车重心限制高度,以及重心高度超过该限值时的相应限速规定。研究结果表明:针对货物装载参数影响车辆动力学行为的研究,动态Nadal限度可有效减小脱轨误判率,相比于经典Nadal限度更适宜作为脱轨风险的评判依据;基于动态Nadal限度判定车辆脱轨风险,我国铁路通用货车的重车重心限制高度可提升至2400 mm;在保证车辆运行安全的前提下,重心超高时的区间限速规定可以合理地适当放宽。

直线电机轨道交通车线耦合模型的动力响应研究

首先介绍轨道交通的特点,并以广州城市轨道交通4号线所采用的车辆、转向架和直线电机形式为原型建立了车线耦合动力学模型,并在同样的计算条件下,通过与ADAMS中的铁路分析模块ADAMS/Rail进行比较,验证了该模型的正确性。文中以线路设计参数中的缓和曲线和超高为例,分别仿真了横向位移、横向力、脱轨系数、轮重减载率等振动特征量在不同线路设计参数情况下的动力响应。通过分析计算结果,尤其针对幅值及趋势变化,并对照传统计算方法得出的线路设计参数取值,给出了针对广州市直线电机轨道交通4号线的线路设计参数建议值。可以得到按照传统方法计算得出的线路设计参数偏于安全的结论,与采用直线电机轨道交通方式可以更好通过小半径曲线和较大坡度线路相吻合,为我国今后直线电机轨道交通建设在确定合理线路设计参数方面提供理论依据。

直线电机轨道交通及车线耦合模型研究与验证

研究目的为在我国开展直线电机轨道交通的研究,因为直线电机轨道交通可改善曲线通过性能和环保状况、提高稳定性,降低土建工程造价,非常适合大中城市中等运量交通发展的需要。研究方法结合直线电机轨道交通的车辆、转向架等结构特色,建立车线耦合动力学模型,并进行大量关于线路设计参数的仿真计算。通过与软件ADAMS/Rail的计算结果进行比较,验证了模型的正确性。此外,通过传统的质点方法和行驶动力学,以缓和曲线长度为例对线路设计参数进行了计算。研究结果通过对广州市轨道交通四号线工程线路设计参数进行的仿真计算,得出了相应的线路设计参数建议值。研究结论采用新型的直线电机轨道交通方式,在一定的运行速度范围内,可以更好地通过小曲线半径和较大坡度的线路,从而降低土地拆迁及工程量,进而降低地铁造价。

采用直线电机车辆的轨道交通耦合动力学模型及仿真分析

建立了采用直线电机车辆的轨道交通的车-线耦合动力学模型,并与车辆动力学分析通用软件ADAMS/Rail进行了比较,从而验证了所建模型的正确性。通过对广州市轨道交通4号线工程线路设计参数进行的仿真计算,给出了相应的建议值。

直线电动机地铁线路感应板安装公差研究

直线电动机地铁线路的感应板安装公差是影响转向架下直线电动机感应线圈与道床上感应板间作用距离(电动机气隙)的一个重要参数,采用铁道车辆-轨道耦合系统动力学理论,建立直线电动机地铁车辆-轨道耦合系统动力学模型,调查感应板安装公差的车辆动力学性能影响。在动力学模型中,采用多刚体模拟车辆系统,其由车体、构架、轮对和感应线圈构成,它们之间的连接构件用等效线性弹簧阻尼单元模拟;把轨道系统考虑为柔性结构,包括钢轨、轨道板及道床上表面的感应板,钢轨与轨道板、感应板与轨道板间的连接装置被简化为等效的线性弹簧阻尼单元。应用上述模型,研究在轨道线路不平顺激励作用下,直线电动机不同气隙初始值与感应板安装公差之间的关系。分析直线电动机地铁车辆运行过程中的轮轨力、脱轨系数和电动机气隙的变化规律。