鐵路通用貨車重車重心合理限制高度的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-08 07:45
重車重心限制高度是我國鐵路貨物裝載基本技術(shù)條件之一。我國《鐵路貨物裝載加固規(guī)則》(鐵運(yùn)[2006]161號(hào))規(guī)定,重車重心高度不得超過2000mm,超過時(shí)需限速運(yùn)行,即我國現(xiàn)行重車重心限制高度為2000mm。該規(guī)定始于日偽南滿鐵道株式會(huì)社的規(guī)定,幾十年來從未改變。隨著鐵路技術(shù)水平的提高,貨車性能的不斷改善,現(xiàn)有重車重心限制高度的規(guī)定過于保守,亟需研究我國鐵路貨車重車重心合理限制高度。為此,本文提出將正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)用于重車重心高實(shí)驗(yàn)最不利組合工況的選取,并基于仿真實(shí)驗(yàn)分析研究了我國鐵路通用貨車重車重心合理限制高度。本文主要包括以下幾個(gè)方面的研究內(nèi)容:(1)將正交實(shí)驗(yàn)方法應(yīng)用于重車重心高實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì),有效縮減了實(shí)驗(yàn)方案數(shù)量。確定正交實(shí)驗(yàn)中的因素分別為車輛因素、線路條件與運(yùn)行速度組合因素、貨物裝載工況因素,分別確定了以上三個(gè)因素的水平,并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。(2)應(yīng)用達(dá)朗伯原理推導(dǎo)了考慮貨物重心空間位置變化的車體運(yùn)動(dòng)方程,及重車重心高實(shí)驗(yàn)中不同車型涉及的下交叉式轉(zhuǎn)向架和擺動(dòng)式轉(zhuǎn)向架側(cè)架的運(yùn)動(dòng)方程。(3)在仿真平臺(tái)SIMPACK中構(gòu)建了貨車系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)P汀Mㄟ^綜合分析國內(nèi)外的軌道不平順功率譜,選擇A...
【文章來源】:北京交通大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:161 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
致謝
中文摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 重車重心高研究現(xiàn)狀
1.2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法
1.2.3 基于虛擬樣機(jī)的車輛—軌道耦合動(dòng)力學(xué)研究現(xiàn)狀
1.3 論文主要研究內(nèi)容
2 車輛運(yùn)行安全性的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)分析
2.1 脫軌系數(shù)指標(biāo)原理分析
2.2 輪重減載率指標(biāo)原理分析
2.3 各國相關(guān)評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)評(píng)述
2.3.1 中國
2.3.2 美國
2.3.3 日本
2.3.4 歐州
2.4 各國評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)比分析
2.5 小結(jié)
3 重車重心高正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
3.1 概述
3.2 正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原理
3.3 重車重心高正交實(shí)驗(yàn)的因素分析及實(shí)驗(yàn)水平確定
3.3.1 車輛因素分析及水平確定
3.3.2 線路條件與運(yùn)行速度組合因素的分析及水平確定
3.3.3 貨物裝載工況的因素分析及水平確定
3.4 重車重心高正交實(shí)驗(yàn)仿真方案的設(shè)計(jì)
3.4.1 Ⅰ級(jí)線路重車重心高實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
3.4.2 Ⅲ級(jí)線路重車重心高實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
3.5 小結(jié)
4 基于重車重心高的貨車系統(tǒng)隨機(jī)振動(dòng)模型建立
4.1 貨車系統(tǒng)中的坐標(biāo)定義及變換關(guān)系
4.2 貨車系統(tǒng)振動(dòng)激勵(lì)因素分析
4.2.1 貨車系統(tǒng)自身的振動(dòng)激勵(lì)因素分析
4.2.2 軌道不平順激勵(lì)因素分析
4.3 貨車系統(tǒng)振動(dòng)形式分析
4.4 達(dá)朗伯原理及模型中貨車系統(tǒng)方位編號(hào)和假設(shè)條件
4.4.1 達(dá)朗伯原理簡述
4.4.2 貨車系統(tǒng)方位編號(hào)和假設(shè)條件
4.5 車體與搖枕運(yùn)動(dòng)方程的建立
4.5.1 車體運(yùn)動(dòng)方程的建立
4.5.2 搖枕運(yùn)動(dòng)方程的建立
4.6 側(cè)架運(yùn)動(dòng)方程的建立
4.6.1 下交叉式轉(zhuǎn)向架側(cè)架運(yùn)動(dòng)方程的建立
4.6.2 擺動(dòng)式轉(zhuǎn)向架側(cè)架運(yùn)動(dòng)方程的建立
4.7 輪對(duì)運(yùn)動(dòng)方程的建立
4.8 小結(jié)
5 重車重心高仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)P徒?br> 5.1 仿真實(shí)驗(yàn)環(huán)境平臺(tái)運(yùn)用及仿真實(shí)驗(yàn)建模主要組成
5.1.1 仿真實(shí)驗(yàn)環(huán)境平臺(tái)的選用
5.1.2 SIMPACK仿真平臺(tái)提供的單元庫
5.1.3 仿真實(shí)驗(yàn)建模的主要組成和步驟
5.2 輪軌接觸關(guān)系的前處理
5.3 貨車系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析及其仿真模型的建立
5.3.1 貨車系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析
5.3.2 貨車系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)虛擬樣車模型的建立
5.4 軌道仿真模型的建立
5.4.1 鋼軌/軌枕模型的選用
5.4.2 線路幾何描述
5.4.3 軌道隨機(jī)激勵(lì)實(shí)現(xiàn)的研究
5.5 仿真實(shí)驗(yàn)中合適采樣頻率的確定
5.6 仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果與實(shí)車試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比分析
5.6.1 重車重心高實(shí)車試驗(yàn)概況
5.6.2 仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果與實(shí)車試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比分析
5.7 小結(jié)
6 重車重心高正交實(shí)驗(yàn)方案仿真計(jì)算及結(jié)果分析
6.1 仿真實(shí)驗(yàn)中風(fēng)力作用方向的確定
6.2 Ⅰ級(jí)線路仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
6.2.1 Ⅰ級(jí)線路仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果
6.2.2 仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果直觀分析
6.2.3 仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果方差分析
6.2.4 Ⅰ級(jí)線路仿真實(shí)驗(yàn)最不利組合工況的確定
6.3 Ⅲ級(jí)線路仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
6.3.1 Ⅲ級(jí)線路仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果
6.3.2 仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果直觀分析
6.3.3 仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果方差分析
6.3.4 Ⅲ級(jí)線路仿真實(shí)驗(yàn)最不利組合工況的確定
6.4 仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果綜合分析
6.4.1 車輛因素對(duì)運(yùn)行安全性的影響分析
6.4.2 線路條件與運(yùn)行速度組合因素對(duì)運(yùn)行安全性的影響分析
6.4.3 貨物裝載工況因素對(duì)車輛運(yùn)行安全性的影響分析
6.4.4 Ⅰ級(jí)線路和Ⅲ級(jí)線路對(duì)車輛運(yùn)行安全性的比較分析
6.4.5 Ⅰ級(jí)線路和Ⅲ級(jí)線路最不利組合工況對(duì)比分析
6.5 重車重心限制高度的仿真實(shí)驗(yàn)
6.5.1 貨物重心偏離車輛縱中心線距離的確定
6.5.2 重車重心限制高度的確定
6.6 小結(jié)
7 結(jié)論與展望
7.1 主要研究工作和結(jié)論
7.2 論文主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
7.3 下一步工作展望
附錄A C_(64K)計(jì)算參數(shù)表
附錄B C_(64H)計(jì)算參數(shù)表
附錄C C_(70H)計(jì)算參數(shù)表
附錄D C_(70)計(jì)算參數(shù)表
參考文獻(xiàn)
作者簡歷
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
本文編號(hào):3329537
【文章來源】:北京交通大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:161 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
致謝
中文摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 重車重心高研究現(xiàn)狀
1.2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法
1.2.3 基于虛擬樣機(jī)的車輛—軌道耦合動(dòng)力學(xué)研究現(xiàn)狀
1.3 論文主要研究內(nèi)容
2 車輛運(yùn)行安全性的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)分析
2.1 脫軌系數(shù)指標(biāo)原理分析
2.2 輪重減載率指標(biāo)原理分析
2.3 各國相關(guān)評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)評(píng)述
2.3.1 中國
2.3.2 美國
2.3.3 日本
2.3.4 歐州
2.4 各國評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)比分析
2.5 小結(jié)
3 重車重心高正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
3.1 概述
3.2 正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原理
3.3 重車重心高正交實(shí)驗(yàn)的因素分析及實(shí)驗(yàn)水平確定
3.3.1 車輛因素分析及水平確定
3.3.2 線路條件與運(yùn)行速度組合因素的分析及水平確定
3.3.3 貨物裝載工況的因素分析及水平確定
3.4 重車重心高正交實(shí)驗(yàn)仿真方案的設(shè)計(jì)
3.4.1 Ⅰ級(jí)線路重車重心高實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
3.4.2 Ⅲ級(jí)線路重車重心高實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
3.5 小結(jié)
4 基于重車重心高的貨車系統(tǒng)隨機(jī)振動(dòng)模型建立
4.1 貨車系統(tǒng)中的坐標(biāo)定義及變換關(guān)系
4.2 貨車系統(tǒng)振動(dòng)激勵(lì)因素分析
4.2.1 貨車系統(tǒng)自身的振動(dòng)激勵(lì)因素分析
4.2.2 軌道不平順激勵(lì)因素分析
4.3 貨車系統(tǒng)振動(dòng)形式分析
4.4 達(dá)朗伯原理及模型中貨車系統(tǒng)方位編號(hào)和假設(shè)條件
4.4.1 達(dá)朗伯原理簡述
4.4.2 貨車系統(tǒng)方位編號(hào)和假設(shè)條件
4.5 車體與搖枕運(yùn)動(dòng)方程的建立
4.5.1 車體運(yùn)動(dòng)方程的建立
4.5.2 搖枕運(yùn)動(dòng)方程的建立
4.6 側(cè)架運(yùn)動(dòng)方程的建立
4.6.1 下交叉式轉(zhuǎn)向架側(cè)架運(yùn)動(dòng)方程的建立
4.6.2 擺動(dòng)式轉(zhuǎn)向架側(cè)架運(yùn)動(dòng)方程的建立
4.7 輪對(duì)運(yùn)動(dòng)方程的建立
4.8 小結(jié)
5 重車重心高仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)P徒?br> 5.1 仿真實(shí)驗(yàn)環(huán)境平臺(tái)運(yùn)用及仿真實(shí)驗(yàn)建模主要組成
5.1.1 仿真實(shí)驗(yàn)環(huán)境平臺(tái)的選用
5.1.2 SIMPACK仿真平臺(tái)提供的單元庫
5.1.3 仿真實(shí)驗(yàn)建模的主要組成和步驟
5.2 輪軌接觸關(guān)系的前處理
5.3 貨車系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析及其仿真模型的建立
5.3.1 貨車系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析
5.3.2 貨車系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)虛擬樣車模型的建立
5.4 軌道仿真模型的建立
5.4.1 鋼軌/軌枕模型的選用
5.4.2 線路幾何描述
5.4.3 軌道隨機(jī)激勵(lì)實(shí)現(xiàn)的研究
5.5 仿真實(shí)驗(yàn)中合適采樣頻率的確定
5.6 仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果與實(shí)車試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比分析
5.6.1 重車重心高實(shí)車試驗(yàn)概況
5.6.2 仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果與實(shí)車試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比分析
5.7 小結(jié)
6 重車重心高正交實(shí)驗(yàn)方案仿真計(jì)算及結(jié)果分析
6.1 仿真實(shí)驗(yàn)中風(fēng)力作用方向的確定
6.2 Ⅰ級(jí)線路仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
6.2.1 Ⅰ級(jí)線路仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果
6.2.2 仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果直觀分析
6.2.3 仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果方差分析
6.2.4 Ⅰ級(jí)線路仿真實(shí)驗(yàn)最不利組合工況的確定
6.3 Ⅲ級(jí)線路仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
6.3.1 Ⅲ級(jí)線路仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果
6.3.2 仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果直觀分析
6.3.3 仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果方差分析
6.3.4 Ⅲ級(jí)線路仿真實(shí)驗(yàn)最不利組合工況的確定
6.4 仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果綜合分析
6.4.1 車輛因素對(duì)運(yùn)行安全性的影響分析
6.4.2 線路條件與運(yùn)行速度組合因素對(duì)運(yùn)行安全性的影響分析
6.4.3 貨物裝載工況因素對(duì)車輛運(yùn)行安全性的影響分析
6.4.4 Ⅰ級(jí)線路和Ⅲ級(jí)線路對(duì)車輛運(yùn)行安全性的比較分析
6.4.5 Ⅰ級(jí)線路和Ⅲ級(jí)線路最不利組合工況對(duì)比分析
6.5 重車重心限制高度的仿真實(shí)驗(yàn)
6.5.1 貨物重心偏離車輛縱中心線距離的確定
6.5.2 重車重心限制高度的確定
6.6 小結(jié)
7 結(jié)論與展望
7.1 主要研究工作和結(jié)論
7.2 論文主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
7.3 下一步工作展望
附錄A C_(64K)計(jì)算參數(shù)表
附錄B C_(64H)計(jì)算參數(shù)表
附錄C C_(70H)計(jì)算參數(shù)表
附錄D C_(70)計(jì)算參數(shù)表
參考文獻(xiàn)
作者簡歷
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
本文編號(hào):3329537
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