收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

高速列车中的关键动力学问题研究

刘宏友  
【摘要】: 高速铁路具有运能大、能耗低、安全系数高、污染轻和不受气候影响等综合优势,因而在国外得到了很快的发展。我国目前虽然还处于依靠既有线路提速的办法抗争公路运输和航空运输的发展阶段,但可以预见,在不久的将来,我国的高速铁路事业必将蓬勃发展。 高速列车之所以区别于普通列车的根本原因在于其所处的特殊动态环境,这就为铁路工作者提出了一系列的研究课题。列车系统的动力学性能不仅直接关系到列车运行速度能否提高,而且影响到列车的乘坐舒适性和运行安全性。本论文针对高速列车中的有关关键动力学问题开展深入研究,包括高速列车运动稳定性、非线性随机响应及动态曲线通过动力学的研究等,具有很强的工程应用背景。本文的目的是通过研究,形成完整的高速列车动力学分析理论体系,为我国高速列车的开发研制提供理论基础。 本文按照研究目的的不同,建立了4种车辆动力学模型(模型A~模型D)和2种列车动力学模型(模型E和模型F),建模过程中尽可能多地考虑了列车(车辆)系统中的各种非线性因素,详细给出了风挡装置、车钩及缓冲器的具体建模方法。所建立的6种动力学模型中,模型A和模型B可用于研究不同轨道条件下车辆的运动稳定性及动态曲线通过性能;模型C和模型D可以用来研究车辆的运动稳定性、动态曲线通过性能及运行平稳性;模型E和模型F是列车系统动力学分析模型,都是由三节车组成的列车单元,三车列车模型作为一个最小的列车单元,包含了头车、中间车和尾车,已能够反映整个列车的动力学特性。模型E和模型F可用于研究列车系统的运动稳定性、运行平稳性及动态曲线通过性能。 本文所做的主要工作有: (1)基于常微分方程的一次近似理论和Hopf分叉理论,重点研究了列车(车辆)系统的非线性运动稳定性。论文首先描述了直线和曲线轨道情况下列车(车辆)系统Hopf分叉速度的具体求法。在求解曲线情况下的列车(车辆)平衡位置时采用了DEPAR延续算法,大大加快了求解速度。本文对极限环的求解也做了较为详细的研究。 (2)利用模型A和模型B研究了车辆系统的非线性运动稳定性,利用模型E和模型F研究了列车系统的非线性运动稳定性。找出了轨道刚度和轨道阻尼对列车(车辆)系统Hopf分叉速度的影响规律,得出了同样轨道条件 第11页 西南交通大学博士研究生学位论文 下车辆和列车横向运动稳定性的差异,同时得出了同一模型在直线轨道和曲 线轨道条件下的不同横向运动稳定性计算结果。在研究过程中,既研究了车 辆系统悬挂参数对列车(车辆)HOpf分叉速度的影响,也研究了轨道参数对 列车(车辆)系统HOpf分又速度的影响,同时还研究了车间横向连接刚度 导 和横向连接阻尼系数对列车系统运动稳定性的影响。 门)研究了车辆和列车的动态曲线通过性能。分别得出了刚性轨道和弹 性轨道条件下,高速客车和高速列车的动态曲线通过性能的变化规律。探讨 了轨道刚度和轨道阻尼对列车(车辆)曲线通过性能的影响情况,并研究了 列车中各车之间的横向连接刚度及横向连接阻尼系数对列车的动态曲线通过 性能的影响趋势。研究认为,增大各车之间的横向连接阻尼系数将有利于提 高列车的曲线通过性能。适当的横向连接刚度对列车的曲线通过性能是无害 的。本文还对存在轨道激扰条件下的列车曲线通过性能进行了研究并得出了 相应的结论。 (4)系统地研究了轨道弹性对车辆和列车运行平稳性的影响。还研究了 车间横向连接刚度、车间横向连接阻尼系数及横向连接阻尼减振器的安装位 置对列车运行平稳性的影响情况。研究发现,无论轨道参数如何,在所分析 利一 的速度范围之内,中间车的运行平稳性要好于首车和尾车。对高速列车来说, 安装车间横向减振器可改善列车的运行平稳性。 通过本论文的研究,编制了列车(车辆)系统动力学分析软件包 ***YN Al刀。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 宋凤书,鞠在云;对瑞典德国铁路的考察(中)[J];铁道车辆;1993年07期
2 王凤勤,王重实,高芳清;高速列车轮轨噪声分析与控制[J];西南交通大学学报(自然科学版);1998年03期
3 祁耀坤;;动若流星 止如磐石——我国高速列车见闻[J];科学之友;1999年10期
4 俞展猷;日本与欧洲高速列车技术的发展和现状[J];铁道机车车辆;2003年01期
5 刘友梅,陈国胜;我国高速列车转向架润滑技术[J];中国铁道科学;2004年05期
6 ;高铁是怎样炼成的[J];科学大观园;2008年23期
7 张莹莹;;浅谈我国高速列车车头设计的自主创新[J];中国发明与专利;2011年08期
8 王庚辰;弹性套装的高速列车车轮[J];国外机车车辆工艺;1994年03期
9 卓桃月,毕可春;ICE降低噪声的措施[J];国外铁道车辆;1995年06期
10 ;新材料新技术将用于高速列车[J];电力机车技术;1996年02期
11 于健;德国高速列车自动控制系统[J];铁道知识;1996年02期
12 ;欧洲开通新型高速列车[J];电力机车技术;1998年01期
13 沈志云;关于高速铁路及高速列车的研究[J];振动.测试与诊断;1998年01期
14 石宗利,杜心康,李重庵,黄元林;高速列车铁基金属陶瓷制动闸片材料研究[J];铁道学报;2001年03期
15 王成国,马大炜,周忠良;高速列车操纵运行的数值仿真[J];中国铁道科学;2001年02期
16 王英学,高波,骆建军,琚娟;高速列车进入隧道空气动力学模型实验分析[J];空气动力学学报;2004年03期
17 翟婉明;;高速列车与线桥结构动态相互作用理论分析与试验研究[J];学术动态;2004年01期
18 孟庆宇;;德国ICE事故回眸[J];铁道知识;2006年05期
19 王德洪;;德国ICE高速列车的检修现状及其启示[J];石家庄铁路职业技术学院学报;2007年03期
20 谢贤良;;AGV——新一代的法国高速动车组[J];铁道知识;2008年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 何漫丽;谭宁;张伟;陈丽华;;高速列车车-轨耦合系统面内振动非线性动力学[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集(下)[C];2007年
2 路浩;邢立伟;吕任远;方洪渊;;高速列车制造焊接技术应用展望[A];第十五次全国焊接学术会议论文集[C];2010年
3 苏航;张永权;杨才福;水恒勇;季怀中;孙邦明;;高速列车轮制动热影响区的计算机模拟研究[A];中国金属学会2003中国钢铁年会论文集(4)[C];2003年
4 常山;;境外高速列车技术发展路线的比较研究[A];科技、工程与经济社会协调发展——中国科协第五届青年学术年会论文集[C];2004年
5 赵扬;刘赵淼;;高速列车车辆底盘的气动阻力数值分析及外型设计的改进措施[A];北京力学会第17届学术年会论文集[C];2011年
6 张国荣;潘连明;耿海;徐贵宝;章正晓;金国宝;;高速列车铝合金齿轮箱体的研制[A];江苏省机械工程学会第六次会员代表大会论文集[C];2002年
7 周家汉;;高速铁路列车运行振动传播规律研究[A];“力学2000”学术大会论文集[C];2000年
8 刘世永;刘德义;刘世程;李辉;秦晓锋;;未溶碳化物对60Si2CrVAT弹簧钢疲劳性能的影响[A];第七届全国MTS材料试验学术会议论文集(一)[C];2007年
9 廖欣;王东镇;孙召进;葛剑敏;;高速列车进出隧道噪声问题及控制[A];2010’中国西部声学学术交流会论文集[C];2010年
10 王立闯;臧曙光;马眷荣;庞世红;赵威;;高速列车侧窗风压疲劳性能研究[A];2010全国玻璃技术交流研讨会论文集[C];2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 明星 黄兴华;“中华之星”前途迷惘[N];湘声报;2006年
2 齐青;高速列车系统集成国家工程实验室落户南车[N];大众科技报;2008年
3 记者 杨骏;法高速列车已运送10亿人次[N];新华每日电讯;2003年
4 陈姗姗;高速轮轨:技术已掌握实用未开始[N];第一财经日报;2006年
5 刘建春;TGV 法国人的骄傲[N];人民日报;2007年
6 本报记者 张蜀梅;高速列车改变出行习惯[N];南方日报;2008年
7 逸飞;网络照片冲印搭上高速列车[N];中国计算机报;2005年
8 ;开往春天的列车[N];青岛日报;2007年
9 ;法高速列车,将冲击时速540公里新纪录[N];新华每日电讯;2007年
10 于晴;中国高速列车国产化率超过75%[N];中国质量报;2008年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978