基于鋼軌打磨的車輛動力學性能研究
發(fā)布時間:2023-03-11 21:46
隨著鐵路運營里程的激增、列車運行速度的提高與貨運量的增加,長時間與高強度的輪軌接觸會造成鋼軌的損傷。鋼軌的損傷不僅會極大地降低鋼軌壽命,且會惡化輪軌關系,加劇列車運行的噪聲,極大地威脅列車運行安全性與平穩(wěn)性。采用鋼軌打磨是目前最經濟有效的鋼軌保養(yǎng)措施。鋼軌打磨可以修復鋼軌廓形從而改善輪軌接觸關系,清除鋼軌損傷;減弱輪軌之間的振動,提高軌道的穩(wěn)定性,降低列車運行噪聲。隨著鐵路向高速和重載方向發(fā)展,車輛與軌道之間的作用力會越來越大,加劇了車輪與鋼軌之間的接觸疲勞和磨耗。輪軌之間運行條件的惡化會導致列車脫軌,從而造成難以估量的損失,同時輪軌作用力的增大會縮短車輪與鋼軌的使用壽命。輪軌作用力的大小可以反映列車運行的安全性與平穩(wěn)性,為了分析鋼軌和車輪的運用條件和壽命,需要對輪軌作用力進行檢測,由于外界因素的影響導致輪軌作用力具有明顯的隨機性,因此采用實驗的方法獲取輪軌作用力的數值。本文主要研究了鋼軌打磨對機車車輛動力學性能的影響,分析鋼軌打磨對輪軌作用力和車輛運行安全性的影響,為了準確獲取輪軌作用力的大小,設計了輪軌作用力測試系統(tǒng),其主要分為兩大部分:標定系統(tǒng)與測試系統(tǒng),其中標定系統(tǒng)包括標定裝置...
【文章頁數】:99 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 鋼軌打磨技術研究現狀
1.2.1 國外研究現狀
1.2.2 國內研究現狀
1.3 輪軌作用力測試技術研究現狀
1.3.1 地面測試方法研究現狀
1.3.2 車載測試方法研究現狀
1.3.3 輪軌作用力測試裝置研究現狀
1.4 論文主要研究內容
第2章 輪軌作用力測試系統(tǒng)設計
2.1 輪軌作用力組橋方案設計
2.1.1 輪軌垂向力組橋方案
2.1.2 輪軌橫向力組橋方案
2.2 輪軌作用力標定裝置設計
2.2.1 總體方案設計
2.2.2 設計方案可行性研究
2.2.3 標定裝置強度校核
2.3 輪軌作用力標定加壓系統(tǒng)設計
2.3.1 加壓系統(tǒng)組成部分
2.3.2 加壓系統(tǒng)軟件設計
2.3.3 加壓系統(tǒng)總體搭建
2.4 實驗測試系統(tǒng)搭建與驗證
2.4.1 實驗系統(tǒng)搭建
2.4.2 測試系統(tǒng)可行性驗證
2.5 本章小結
第3章 鋼軌打磨前后動力學性能實驗研究
3.1 動力學性能實驗方案
3.1.1 測試方法
3.1.2 輪軌作用力標定
3.1.3 實驗工況設計
3.2 鋼軌打磨對輪軌作用力的影響
3.2.1 鋼軌打磨對輪軌垂向力的影響
3.2.2 鋼軌打磨對輪軌橫向力的影響
3.3 鋼軌打磨對車輛運行安全性的影響
3.3.1 鋼軌打磨對脫軌系數的影響
3.3.2 鋼軌打磨對輪重減載率的影響
3.4 鋼軌打磨對鋼軌振動加速度的影響
3.4.1 鋼軌打磨對垂向振動加速度的影響
3.4.2 鋼軌打磨對橫向振動加速度的影響
3.5 本章小結
第4章 車輛動力學仿真模型及驗證
4.1 車輛動力學
4.1.1 車輛動力學的研究意義
4.1.2 車輛振動的基本形式與產生原因
4.1.3 車輛動力學微分方程
4.2 車輛動力學的仿真模型
4.2.1 車輛動力學簡化原則
4.2.2 車輛動力學模型
4.2.3 輪軌接觸關系模型
4.2.4 軌道不平順
4.3 車輛動力學性能評價指標
4.3.1 車輛平穩(wěn)性
4.3.2 車輛安全性
4.4 車輛動力學仿真模型的驗證
4.4.1 輪軌作用力
4.4.2 車輛運行安全性
4.5 本章小結
第5章 鋼軌打磨對車輛動力學性能的影響研究
5.1 鋼軌打磨對車輛直線通過性能的影響
5.1.1 直線運行輪軌作用力
5.1.2 直線運行脫軌系數
5.1.3 直線運行輪重減載率
5.1.4 直線運行平穩(wěn)性
5.2 鋼軌打磨對車輛曲線通過性能的影響
5.2.1 曲線運行輪軌作用力
5.2.2 曲線運行脫軌系數
5.2.3 曲線運行輪重減載率
5.3 本章小結
結論與展望
致謝
參考文獻
附錄
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及參與科研項目
本文編號:3760309
【文章頁數】:99 頁
【學位級別】:碩士
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摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 鋼軌打磨技術研究現狀
1.2.1 國外研究現狀
1.2.2 國內研究現狀
1.3 輪軌作用力測試技術研究現狀
1.3.1 地面測試方法研究現狀
1.3.2 車載測試方法研究現狀
1.3.3 輪軌作用力測試裝置研究現狀
1.4 論文主要研究內容
第2章 輪軌作用力測試系統(tǒng)設計
2.1 輪軌作用力組橋方案設計
2.1.1 輪軌垂向力組橋方案
2.1.2 輪軌橫向力組橋方案
2.2 輪軌作用力標定裝置設計
2.2.1 總體方案設計
2.2.2 設計方案可行性研究
2.2.3 標定裝置強度校核
2.3 輪軌作用力標定加壓系統(tǒng)設計
2.3.1 加壓系統(tǒng)組成部分
2.3.2 加壓系統(tǒng)軟件設計
2.3.3 加壓系統(tǒng)總體搭建
2.4 實驗測試系統(tǒng)搭建與驗證
2.4.1 實驗系統(tǒng)搭建
2.4.2 測試系統(tǒng)可行性驗證
2.5 本章小結
第3章 鋼軌打磨前后動力學性能實驗研究
3.1 動力學性能實驗方案
3.1.1 測試方法
3.1.2 輪軌作用力標定
3.1.3 實驗工況設計
3.2 鋼軌打磨對輪軌作用力的影響
3.2.1 鋼軌打磨對輪軌垂向力的影響
3.2.2 鋼軌打磨對輪軌橫向力的影響
3.3 鋼軌打磨對車輛運行安全性的影響
3.3.1 鋼軌打磨對脫軌系數的影響
3.3.2 鋼軌打磨對輪重減載率的影響
3.4 鋼軌打磨對鋼軌振動加速度的影響
3.4.1 鋼軌打磨對垂向振動加速度的影響
3.4.2 鋼軌打磨對橫向振動加速度的影響
3.5 本章小結
第4章 車輛動力學仿真模型及驗證
4.1 車輛動力學
4.1.1 車輛動力學的研究意義
4.1.2 車輛振動的基本形式與產生原因
4.1.3 車輛動力學微分方程
4.2 車輛動力學的仿真模型
4.2.1 車輛動力學簡化原則
4.2.2 車輛動力學模型
4.2.3 輪軌接觸關系模型
4.2.4 軌道不平順
4.3 車輛動力學性能評價指標
4.3.1 車輛平穩(wěn)性
4.3.2 車輛安全性
4.4 車輛動力學仿真模型的驗證
4.4.1 輪軌作用力
4.4.2 車輛運行安全性
4.5 本章小結
第5章 鋼軌打磨對車輛動力學性能的影響研究
5.1 鋼軌打磨對車輛直線通過性能的影響
5.1.1 直線運行輪軌作用力
5.1.2 直線運行脫軌系數
5.1.3 直線運行輪重減載率
5.1.4 直線運行平穩(wěn)性
5.2 鋼軌打磨對車輛曲線通過性能的影響
5.2.1 曲線運行輪軌作用力
5.2.2 曲線運行脫軌系數
5.2.3 曲線運行輪重減載率
5.3 本章小結
結論與展望
致謝
參考文獻
附錄
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及參與科研項目
本文編號:3760309
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