求车辆临界速度的高效算法与优化设计

通过对车辆临界速度传统计算方法的研究，提出一种新的高效算法，它使问题的矛盾转化为求非线性代数方程的根。此方法思路清晰，具有极高的精度和效率，并结合动力学方程的多体符号化建模方法，介绍了其在蛇行运动稳定性优化设计方面的应用。     

轨道整体刚度和阻尼对车辆系统动力学性能的影响

建立了考虑轨道整体弹性和阻尼的车辆动力学模型，利用该模型讨论了轨道整体横向刚度、横向阻尼及整体垂向刚度、垂向阻尼对车辆动力学性能的影响。仿真结果表明，轨道整体横向刚度对车辆系统临界速度的影响较为显著，轨道整体横向阻尼对车辆临界速度有一定的影响，轨道整体横向、垂向阻尼对车辆系统的动态曲线通过性能影响较小，而轨道整体垂向刚度和垂向阻尼对车辆临界速度的影响较小。仿真结果还表明，车辆系统在弹性轨道条件下的运行平稳性优于刚性轨道条件下的运行平稳性。     

弹性车轮车辆临界速度及曲线通过性能分析

建立了弹性轮对车辆—轨道耦合系统动力学模型,对弹性轮对车辆—轨道耦合系统的临界速度及曲线通过性能进行了动力学仿真,并与刚性轮对车辆的计算结果进行了比较和分析。根据GB/T 5599—1985《铁道车辆动力学性能评定及试验规范》进行评价,结果表明,弹性车轮的临界速度及曲线通过性能均满足要求。     

高速铁道车辆的稳定性

铁道车辆临界速度新的研究方法，是将线性动力响应分析方法扩大应用到非线性多体系统中。本文阐述了上、下心盘面的干摩擦力特性及轮对和转向架水平约束参数对临界速度的影响。通过改善车体及转向架间的约束，可明显提高铁道车辆的临界速度。     

试论车轮直径与减速顶临界速度的关系

减速顶有三大参数——制动功、阻力功和临界速度，而临界速度是最重要的参数，影响临界速度的因素很多，其中在驼峰溜放的车辆，其车轮直径大小如果相差较大，对临界速度的影响比较明显，通过理论分析与计算，找出减速顶滑动油缸下滑速度与车轮直径的变化规律，我们就可以得出车轮直径与减速顶临界速度的关系。     

机车非线性横向稳定性分析的数值分叉方法

本文给出了一种２７个自由度的三轴转向架六轴机车非线性横向稳定性的数学模型，建立了数值分叉方法作为非线性横向稳定性的分析方法，引入分析性的一组判别原则，指出为了得到机车横向稳定性的完整图像，必须获得亚临界Ｈｏｐｆ分叉速度Ｖｎ及脱轨速度Ｖｄ。最后对东风９型客运内燃机车进行了非线性横向稳定性分析。作者优选采用Ｎｅｗｍａｒｋ预测－校正积分法以求解运动微分方程组；开发了求解运动微分方程组的数值积分程序，以及     

减速顶临界速度数学模型的推导与计算

速度阀是减速顶工作的指挥中心,它所确定的临界速度准确与否,直接影响减速顶的工作性能和现场调车作业的安全与效率,从理论上分析临界速度的计算方法及计算公式是十分有意义的。通过分析对液流阻力的计算和速度阀的力平衡方程式,最后比较详细地推导出临界速度的数学模型,同时提出计算的方法以及影响临界速度误差的主要参数。     

浅议减速顶临界速度与车轮直径的关系

减速顶的临界速度设定后,并不是一成不变的,它与各种外界因素有关,可以随着减速顶的安装高度、车轮直径、车轮横动量等外部条件的变化而可能发生改变。通过理论分析与计算结果表明,车轮与减速顶油缸头部接触点高,切入角大,临界速度偏低。同样车轮直径大,临界速度偏高;反之,临界速度偏低。但其临界速度的误差一般均不超过4％,还在允许的误差范围之内,但如果与速度阀内部结构引起的误差叠加之后,就有可能会超过允许的误差值。     

高速车辆动态脱轨临界状态评判方法

针对传统准静态脱轨系数指标监测高速车辆动态脱轨安全性时的局限性,提出基于车轮抬升量和轮对横移量、以轮对运动姿态决定的脱轨临界状态判断准则;建立高速车辆多刚体动力学模型,分析高速车辆动态脱轨非线性动力学特性,研究轮对运动姿态与车辆振动响应变化规律之间的关系,表明轮对横向振动加速度与车轮抬升量规律较一致;运用高速车辆动态脱轨评判方法进行评判时,首先采用轮对横向振动加速度移动均方根值作为评判车辆脱轨的指标,然后确定该指标能有效反映车轮抬升量变化时的滤波频率范围和滤波时间窗宽,最后确定该指标的合理限值。算例验证表明:该评判方法可有效监测动态脱轨安全性;轮对横向振动加速度移动均方根统计波形与车轮抬升量的变化趋势具有很高的同步性,不仅可以间接地反映轮对运动姿态的变化及车轮抬升的高度,还可以克服轮轨垂向力为零时脱轨系数失真的缺点,在评判高频动态脱轨时的可靠性更高。     

直线电机地铁车辆动力学性能仿真研究的新方法

介绍了直线电机地铁车辆的特点,简单分析了直线电机的三向电磁力。考虑到用有限元模拟电磁场得到电磁力在空间上分布的方法的复杂性,结合工程实际需要,基于直线电机推力控制方法,提出一种新的方法,即用直线电机牵引特性曲线模拟直线电机对车辆的作用。最后用SIMPACK仿真牵引工况下直线电机地铁车辆的动力学性能。结果表明用该方法可以简单并且成功地对直线电机地铁车辆的动力学性能进行分析。     

驼峰自动化调速系统适应新型重载车辆的若干问题

分析了驼峰自动化调速系统对新型重载车辆的调速控制过程,针对控制系统参数设置、调速设备能高、机械强度设计及作业方式和设备调整等方面存在的问题,提出了相应的解决对策和方法.     

跨坐式单轨车辆的临界横向力与曲线限速

在离心力的作用下,跨坐式单轨车辆走行部一侧的稳定轮减载。根据稳定轮刚刚脱离轨面这一临界状态,定义此时车体离心力为临界横向力。采用达朗贝尔原理将跨坐式单轨车辆通过曲线的动力学问题转换为静力学问题,推导出临界横向力和稳定轮预压力之间的关系公式,并利用多体动力学软件UM验证了公式的准确性。依据临界横向力公式,从舒适度角度计算稳定轮预压力的合理取值,得到曲线最高限制速度和最低限制速度与稳定轮预压力、轨道梁超高率以及曲线半径之间的关系。结果表明:临界横向力与稳定轮和导向轮的预压力成线性关系;考虑运行安全性和舒适度要求,本文中车辆的稳定轮和导向轮预压力设置为7kN时,轨道梁最大超高率设置为6%比较合适。     

一种新型地铁列车AC400V供电系统接地方式

通过对地铁列车AC 400 V供电系统常用接地方式的比较,推荐了一种新型AC 400 V供电系统接地方式,并结合具体地铁项目详细阐述了此接地方式的特点、原理及相关部件的选择方法。此种接地方式以最低成本满足了地铁列车供电系统的供电连续性及检修维护及时性的要求。     

直线电机车辆牵引传动系统研究

分析直线电机车辆牵引传动系统的特点：结合实例,对直线电机车辆传动系统中各个环节进行比较分析;对目前应用于直线电机的控制方式进行比较研究,并针对我国直线电机车辆的城市轨道交通系统的发展提出建议。     

现场总线式调速控制系统的结构及原理

介绍现场总线式调速控制系统的结构及原理，分析了该系统的技术特点及性能指标。     

列车速度对车辆—轨道—路基系统动力特性的影响

根据列车运行的实际情况,将轨道一路基作为参振子结构纳入车辆计算模型,建立车辆、钢轨、轨枕、道床、路基和地基为一体的二系垂向耦合动力分析模型,分析列车速度变化对车辆运行品质、动位移以及路基动应力的影响.结果表明:车体加速度、动轮载和轮重减载率均随车速的提高而增大,呈线性分布;具有二系悬挂的高速列车通过有砟轨道路基结构时,列车的安全性及舒适度均能满足要求;系统动位移受速度影响较小;路基面动应力随速度的提高而增大,并在横向呈马鞍形分布,在纵向呈抛物线形分布;路基动应力沿路基深度方向衰减较快,在基床表面下3m处,动应力只有基面的16%左右.研究结果与已有部分研究结论吻合较好,表明模型具有较高的可靠性.     

高速铁道车辆蛇行脱轨安全性评判方法研究

通过建立轮轨三维几何接触模型、整车动力学分析模型和轮轨碰撞模型,分析高速铁道车辆蛇行失稳后的蛇行脱轨过程及其影响因素.高速铁道车辆的蛇行脱轨过程是一个爬轨和跳轨并存的复杂过程,轮对的名义冲角和有效冲角分别对准静态的爬轨和动态的跳轨起着重要影响作用;随着轮对横移速度的增大、轮轨摩擦系数以及车轮垂向载荷的减小,车轮的跳轨高度越大;横向蠕滑力在整个蠕滑力中所占比例以及轮对横向运动能量越大,车辆越容易脱轨.因此高速铁道车辆的蛇行脱轨安全性应根据轮对横移速度限值并考虑车辆的横向运行稳定性进行评判.当高速铁道车辆分别表现为“超临界”和“亚临界”的蛇行失稳极限环分岔形式时,可分别采用转向架横向加速度移动均方根值方法和转向架横向加速度限值对其横向运行稳定性进行评判.