基于动力分析的重载铁路平面圆曲线参数概述

《基于动力分析的重载铁路平面圆曲线参数概述》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、基于动力分析的重载铁路平面圆曲线参数概述第1章绪论1.1重载铁路旳研究背景由于内燃机车、电力机车运用多机牵引技术从而获得较之前更大的牵引总功率，加之其便捷的操作及优越的性能使得牵引动力大幅提高，进一步提高列车重量成为了可能。这期间大功率新型内燃机车、电力机车已经取代了蒸汽机车，俱重载技术尚不配套，长大列车货车间的纵向冲动、车钩强度、机车的合理配置、同步操纵及制动等技术问题都没有得到很好的解决。60年代中后期，重载铁路运输开始取得实质性成果。美国、加拿大、南非和澳大利亚先后试验开行了重载运煤专列。并且由于重载技术的运用，运输效率得到实质性的提高，运输成本降低，经济效益显著。

2、综观近半个世纪，世界各国重载铁路运输的不断革新与发展，重载列车的牵引质量一次次地被推高。美国幵创了铁路重载技术的先河并取得了很好的经济效益。美国1960年仅有一条固定的重载单元列车煤矿运输线路，每年的运量不过一百二十万吨，为发展重载运输储备技术能力，美国铁路开始有计划地进行牵引动力的现代化改造，新型大功率机车得到大力发展，随后运输线路按需增长，到1969年重载煤矿运输线路增加到290多条。到六十年代中后期，美国NPACK、ADAMS/RAIL等动力学软件建立仿真模型，模拟列车通过线路，计算轮轨接触力以及车辆振动加速度，以此为指标评价线路参数对行本安全性、稳定性。进入新世纪

3、以来，车线动力作用的研究迅速发展，考虑动力影响使得车线模型更完善、更接近实际情况。结合实际铁路轮轨作用分析采用动力学仿真作为研究手段可以为车辆运行过程中的相关问题进行理论解释。车线动力学随着高速铁路、重载铁路的发展逐渐成为轮轨动力性能研究中的重要领域，铁路技术先进国家多年致力于此方面的研究，重载运输发达国家如美、澳、俄等对这方面的研究已持续多年我国高速铁路在这方面的研究较成熟但关于重载铁路线路参数对车线动力性能影响的研究较少，因此对其进行研究是必要的。.第2章重载铁路车线动力仿真模型2.1重载列车机车车辆的选型不同轴重的货物列车列车长度不同，但总的牵引质量相似，故可以上述

4、机车作为牵引机车。考虑远期货运量的增加及车辆在闲难路段爬坡的稳定性，本文选择HXDl作为牵引机车，其主要计算参数如下：HXD1机车长度35,222mm(车钩中心距）；1IXD1机车固定轴距为2800mm;HXD1计算速度为65kni/h(25t轴重）；HXD1计算牵引力为532kN(25t轴重）；计算起动牵引力：>760kN(25t轴重）。由于目前国内轴重30t车辆尚处于研发阶段，未投入实际使用。经车辆尺寸限界以及结构强度相关研究B]，30t轴重车辆车体的强度和刚度满足TB，GB,AAR,EN等标准和《大轴重铁路货车总体技术条件》的要求，故本论文货车建模主要参数采用

5、以下值，详细参数见附表。2.2货车车线仿真模型系统线路参数条件是本文研究的主要内容，也是引起车线动力性能指标变化的重要因素，线路几何条件包括圆曲线、直线、缓和曲线、超高顺坡、纵坡、竖曲线以及线路不平顺等。本文主要对线路平面圆曲线参数进行研究，分析实际情况，考虑设置的几何条件为直线、缓和曲线、圆曲线、K制坡度和线路不平顺。建模时以车线动力学理论为基础，简化车体、摇枕、侧架和轮对为刚体，建立多自由度振动方程并求解，在模拟轨道实际不平顺条件下，研究重载车辆在曲线上运行时的轮轨动力作用，分析轨道内、外侧力的作用。列车运行时车辆系统各部件由于车辆间相互作用、车辆间的连接和车辆与线路

6、间的相互作用而产生力和位移。列车动力仿真分析是指在给定条件下求解动力学方程的时间历程，基于多体动力学理论建立的系统方程有两种。..第3章重载铁路仿真模拟计算条件分析..........293.1仿真计算列车运行速度条件........293.2仿真计算平面曲线条件........293.3仿真计算曲线实设超高条件........313.4困难路段平面曲线与限制坡度重合计算........363.5本章小结........41第4章重载铁路车线动力学仿真分析........434.1重载铁路车线动力性能评价指标........434.2仿真分析动力性能指标计算结果的取值位置

7、........464.3曲线半径对年线动力性能影响分析........474.4列车运行速度对车线动力性能影响分析........534.5欠超高对对车线动力性能影响分析........574.6过超高对对车线动力性能影响分析........624.7本章小结........67第4章重载铁路车线动力学仿真分析4.1重载铁路车线动力性能评价指标根据重载铁路的性质，注重内外轨受力均衡，轮轨磨耗均等，在分析平面曲线参数对重载车辆的相关动力性能指标时，主要考虑轮轨横向力、轮轨垂力，轮轨磨耗等列车运行安全性指标，着重研究曲线半径、欠