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悬挂式单轨列车动力学及关键参数关键工况分析

杨昕时  
【摘要】:新型城镇化的推进对城市交通的发展也提出了新的要求和挑战,悬挂式单轨系统是一套可行的解决方案,它具有准时准点、稳定可靠、占地面积小、造价低、适应性强的优点,可以扩展城市公共空间使用维度,很好地补填补城市公共交通的运量不足。我国在该方面研究尚处于起步阶段,相关标准尚不健全。因此研究悬挂式单轨列车动力学性能,提出评价标准,分析关键参数对其影响,探究特殊工况下运行能力十分必要。本文以某国产悬挂式单轨列车为研究对象,为评价其动力学性能,首先总结了国内外车辆动力学试验及舒适度评价标准,结合悬挂式单轨列车的特点,初步提出其动力学性能评价方法;分析了列车转向架结构、悬挂参数及拓扑结构,利用CATIA构建三维模型,利用SIMPACK进行了动力学建模和仿真计算,并分别用国内外不同标准对其性能进行了评价,最终对比得到最适合悬挂式单轨列车的动力学评价指标,并以此评价了该车的动力学性能;最后,对悬挂式单轨列车设计中的关键参数(车间减振器、导向轮预压力、稳定轮)、以及车辆运行中的关键工况(侧风、空气弹簧失效)进行了仿真分析。通过上述分析,得到如下结论:1.利用Sperling平稳性指标及车体平均最大振动加速度评价其运行平稳性,利用轮轨最大垂向力、导向轮最大横向力、车体侧滚角、走行轮侧偏角(对充气轮胎而言)评价其运行安全性。2.该国产悬挂式单轨列车在直线上、曲线上运行平稳性、安全性均符合标准。3.建议设置车间减振器,阻尼系数取可用范围内最大值;不设置导向轮预压力;建议保留稳定轮。4.为保证列车全线安全运行,应在风力达到8级时,实施全线降速运行。5.当列车某一空气弹簧失效时,列车仍然可以保持合理的动力学性能正常运行至返回检修。


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