纵向动力学性能论文-杨敏

纵向动力学性能论文-杨敏

导读:本文包含了纵向动力学性能论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:重载机车,列车纵向动力学,车钩间隙,制动操纵模式

纵向动力学性能论文文献综述

杨敏[1](2018)在《车钩间隙及制动操纵模式对万吨重载列车纵向动力学性能影响分析》一文中研究指出随着重载铁路运输的快速发展,列车轴重和编组长度不断增加,列车在牵引制动过程中纵向冲动会随之增大。车辆断钩、脱钩和脱轨等货物列车事故时有发生,严重影响列车运输安全和运输效率,是世界重载铁路国家普遍面临的工程难题。影响重载列车纵向冲动的因素复杂繁多,国内外已开展了大量理论和试验研究工作,就车钩间隙和制动操纵模式而言,是列车纵向动力学性能的重要影响因素,关于这方面的研究不多见。基于此,本文应用列车纵向动力学理论,以HXD2新八轴电力机车牵引万吨重载列车为例,探明了车钩间隙及制动操纵模式对列车纵向动力学性能的影响规律,研究了列车在长大下坡道调速制动时临界缓解速度的计算方法,相关研究结果可为万吨重载列车的安全运营提供理论依据。基于列车纵向动力学理论,以HXD2新八轴电力机车双机重联牵引万吨重载列车为例,建立了重载列车纵向动力学分析模型,模型中详细考虑了列车牵引力特性、制动力特性、车钩缓冲器特性以及各种运行阻力特性。介绍了课题组搭建的长编组大轴重重载列车仿真分析平台,该仿真分析平台拥有可视化的输入界面,能分析各种编组重载列车的纵向动力学性能。并利用课题组已获取的现场实测数据,针对车钩力等重载列车纵向性能进行了验证分析。结果表明:仿真计算得到的列车运行速度、运行距离和车钩力结果与实测结果吻合良好,表明该模型具有较高的可靠性。但由于测试中列车司机的实际操纵具有一定灵活性,同时模型中线路条件与实际情况并非完全一致,仿真结果与实测结果仍具有一定的差异。分析了车钩间隙大小、大间隙车钩数量和车钩间隙分布模式对列车纵向动力学性能的影响,同时对装配牵引杆的重载列车纵向动力学性能进行了计算。计算结果表明:起动和电阻制动工况时,车钩间隙大小、大间隙车钩数量和车钩间隙分布模式对列车最大车钩力的影响较小。常用全制动时,列车最大车钩力随车钩间隙大小、大间隙车钩数量的增加而增大;车钩间隙为凸型分布时列车最大压钩力最大,车钩间隙为凹型分布时列车最大压钩力最小。此外,装配牵引杆能有效降低列车最大车钩力。针对HXD2新八轴电力机车电阻制动时出现车钩摆角过大导致车体错位严重的现象,分析了制动操纵模式对列车纵向冲动的影响。结果表明:增加制动手柄提升时间,即缓慢提升制动手柄,能降低列车的纵向车钩力;在列车运行速度可控且没有超速风险前提下,使用较低级手柄级位能有效降低列车的纵向车钩力。根据列车缓解时间与列车管再充气时间的关系,定义了列车在长大下坡道调速制动时的临界缓解速度,并给出了列车临界缓解速度的具体计算方法。给出了一个具体算例,对临界缓解速度的计算方法进行了验证,结果表明该方法具有较高精度。(本文来源于《西南交通大学》期刊2018-05-01)

张梦然[2](2016)在《不同纵断面条件下重载列车纵向动力学性能及运行能耗分析》一文中研究指出发展重载运输是中国乃至全世界铁路货运发展的主要方向。重载列车运行速度高、牵引质量大,列车运行过程中蕴藏着巨大的动能和势能。而列车运行过程中涉及到的牵引能、势能、制动能耗、阻力能耗、动能等能量成分与纵断面设置情况密切相关。因此,研究重载列车运行过程中各能量组成部分在不同纵断面条件下的变化趋势,对选择节能纵断面和进行纵断面设计方案优化有重要的指导意义。本文结合重载铁路特点,建立了重载列车纵向动力学模型,提出了重载列车运行能耗计算方法,分析了上坡牵引、下坡循环制动工况下,列车纵向动力学性能及运行能耗,以及以山西中南部铁路通道为工程背景,分析了全线路纵向动力学性能及列车运行能耗。主要完成的研究成果有以下几个方面:(1)运用纵向动力学计算方法得到了HX_D1×2牵引万吨编组列车在限速75km/h时的最大无害坡度在0.795‰-0.8‰之间,要略小于运用质点运动学计算方法计算出的1.0001‰。(2)选取了0~9‰不同上坡区段,进行列车起动过程纵向动力学性能及能耗分析。研究得到:坡度较大时,随着坡度的增加,列车运行总能耗增长迅速、势能变化量占总能耗比例迅速增加,不利于重载列车的起动;坡度在2‰以下时,起动时间、起动距离和起动能耗增长幅度不大,且最终获得动能占总能耗比例较大,所以,建议在困难条件下,重载列车站坪坡度限制可由1‰适当放宽至2‰。(3)选取了1~13‰不同下坡区段,进行循环制动过程纵向动力学性能及能耗分析。研究得到:随着坡度的增加,重载列车循环制动过程中制动能耗始终占较大比例(超过50%),坡度大于-10‰以后甚至达到了90%以上;无论坡度大小、是否施加动力制动力,只要列车运行初速度相等、运行距离相同,则该列车在运行过程中需要从外界输入的电能大致相等。(4)以山西中南部铁路通道为工程背景,进行全线路纵向动力学性能及能耗分析。研究得到:长大下坡区段主要能耗为制动能耗,重力势能为主要能量来源;长子南站-水治南站区段列车牵引总能耗为5614.22kW.h,该区段大部分线路为长大下坡区段,在该区段列车运行过程占主要部分的仍为制动能耗,占到总能耗的80%以上。(本文来源于《北京交通大学》期刊2016-06-01)

王惠琼,黄超[3](2015)在《列车管减压量对重载列车纵向动力学性能的影响》一文中研究指出基于列车纵向动力学理论,充分考虑列车的空气制动与动力制动特性,建立了重载列车纵向动力学模型。以2台SS4B型电力机车牵引万吨重载列车为例,仿真分析了空电联合制动工况下列车管减压量对列车纵向动力学性能的影响。结果表明:列车降速距离与降速时间均随列车管减压量的增大而减小,而列车增速距离与增速时间则随列车管减压量的增大而增大;列车管减压量对列车最大拉钩力的影响不明显,而列车最大压钩力则随列车管减压量的增大而显着增大,当列车管减压量从50k Pa增加至70k Pa时,最大拉钩力仅减小了5.9%;而最大压钩力则增加了20.1%。(本文来源于《萍乡学院学报》期刊2015年06期)

郭刚[4](2015)在《重载货物列车制动性能对纵向动力学影响研究》一文中研究指出重载是世界铁路货运技术发展的重要方向。根据2011年铁道统计公报显示,2012年我国货物运输总量为39.04亿吨。据我国《铁路“十二五”发展规划》和铁路行业研究报告分析预测,到2015年全社会货运量将达450亿吨,货物周转量将达194500亿吨公里。铁路作为国家重要交通运输方式,预计2015年需要铁路承担的货物发送量将达55亿吨,货物周转量将达42900亿吨公里左右。为此,必须进行装备升级和线路扩能改造,特别是开行27t、30t轴重货物列车,可显着增加货物运量,确保国民经济快速发展。本论文是在全路即将开行27t轴重通用货物列车、晋中南铁路通道即将开行30t轴重货物列车的背景下,以中国铁路总公司的相关课题为依托,在27t、30t轴重列车的开行方面展开研究。通过深入细致的理论分析,建立了27t、30t轴重列车仿真计算平台,并以之为基础对列车的纵向动力性能进行了深入研究。论文对列车纵向动力学模型进行了深入研究,优化了27t、30t车辆的制动性能;采用试验与仿真相结合方法对27t轴重通用货物列车编组进行了优化;最后对30t轴重列车,在不同线路工况、采用不同装备、不同操纵方式条件下的纵向动力性能进行了仿真计算。本文对27t、30t轴重列车的开行及平稳操纵提供技术支持和理论依据。(本文来源于《中国铁道科学研究院》期刊2015-06-01)

黄超[5](2015)在《托电铁路万吨重载列车纵向动力学性能分析》一文中研究指出扩大列车编组可以在不改变机车车辆轴重的条件下大幅提高铁路运能,具有显着的经济效益。然而,随着列车编组的增大,列车纵向冲动问题也日益突出,纵向冲动不仅会加剧车体及钩缓系统部件的直接损伤和疲劳破坏,严重时还会造成断钩或脱钩等事故,严重威胁着重载列车的行车安全。此外,列车编组增大后其覆盖的线路平纵断面更为复杂,从而进一步加大了列车操纵难度。牵引重量的增加也对列车牵引及制动性能提出了更高的要求。本文针对托电铁路,运用列车纵向动力学理论研究分析了万吨重载列车在不同线路条件、不同运行工况、不同操纵方式时的纵向动力学特性,为列车扩编后的安全运行提供了理论参考。根据托电铁路未来的扩编计划,给出了SS4B型电力机车双机重联牵引万吨重载列车的纵向动力学分析模型。利用该模型计算分析了列车在多种工况下的纵向动力学特性,并与现场试验结果进行了对比验证。结果表明,不同工况下列车速度及位移的计算结果与实测结果吻合较好;列车最大车钩力及最大加速度等纵向动力学指标的计算结果与实测结果略有差异,主要是由于模型中机车车辆的初始状态及线路条件与实际情况存在一定差异而导致的。利用本文所给出的模型计算分析了计划开行列车编组在不同坡度坡道上实施起动及制动时的纵向动力学特性。结果表明,上坡道坡度越大,则列车起动加速性能越差;线路坡度对起动过程中列车最大车钩力及最大加速度影响较小;列车制动时间及制动距离随下坡道坡度的增加而增加;下坡道坡度越大,则制动过程中列车最大车钩力越小;线路坡度对制动过程中列车最大加速度无明显影响。针对托电铁路扩编后遇到的动能闯坡问题,以列车坡顶速度不得小于机车计算速度为依据,提出了一种计算列车最低闯坡速度的方法。对列车运用动力制动及空电联合制动通过托电铁路长大下坡道区段进行了计算,结果表明动力制动力上升时间、动力制动初始位置等因素对列车纵向动力学性能影响较小;列车仅使用动力制动无法有效地控制车速;为防止超速事故发生,列车在经过长大下坡道区段时需进行空电联合循环制动,且第一次制动时列车管减压50kPa,第二次制动时列车管减压60kPa为最优方案。(本文来源于《西南交通大学》期刊2015-05-01)

陈辉辉[6](2013)在《重载货车纵向动力学及曲线通过性能研究》一文中研究指出21世纪以来,我国国民经济飞速发展,全国各地的物资交流与运输也越来越频繁,伴随而来的便是货物运输量的急剧增加,这就对铁路货运提出了更高的要求,同时也产生了我国现今铁路运输能力的不足与我国飞速发展的国民经济之间的矛盾。因此,开展铁路重载运输成为了现今铁路货运发展的必然道路。重载列车的开行是提高我国铁路货运能力的一个重要手段。重载列车较之一般的货运列车牵引质量大大增加,同时列车的编组长度也大大增加,从而提高了货运效率。然而,在开展铁路重载运输的过程中也随之出现了许多问题,列车牵引重量的增加直接导致的就是车辆问纵向作用力和纵向冲动的增大,由此可能引发车钩断裂等行车事故。另外一方面,列车曲线通过工况通常是列车各运行工况中危险系数较高的工况,重载列车运行过程中产生的较大纵向冲动势必会加剧列车曲线通过的性能,并可能导致列车脱轨等恶性事故的发生。因此,必须对重载列车的纵向动力学和其曲线通过的安全性问题进行较详细的研究,保证重载列车的运行安全性和稳定性。本文正是基于以上原因来开展对重载列车的纵向动力学和曲线通过性能的研究。具体来讲,本论文主要做了以下几个方面研究:1.根据列车纵向动力学理论建立纵向动力学仿真计算模型。采用数值积分的方法对列车的动力学方程进行求解,列车所受到的各类纵向力子系统模型构成整个动力学方程的求解回路。2.对列车在不同载重和运行工况下的车钩力进行仿真计算。结果表明,较小的车钩间隙有利于减小列车运行过程中出现的最大车钩力;且对于组合列车来说,主从控机车之间制动信号传递的延迟越小,越能改善列车制动时的纵向动力学性能,列车在低速运行的状态下实施紧急制动时会产生很大的压钩力。3.建立多自由度的部分货车编组模型。对钩缓装置在Simpack中完成建模,建立C80货车车辆模型,并将车辆通过钩缓装置连挂。4.对建立的货车编组进行动态曲线通过仿真,改变曲线的半径和缓和曲线的长度并研究分析以上因素对编组的曲线通过动力学性能产生的影响。结果表明,在一定范围内加大缓和曲线段的长度对于改善车辆通过曲线时的动力学性能是有效的,车辆编组在通过曲线时空车工况下的脱轨系数和轮重减载率要远大于重车工况下的对应指标;编组在重车工况下的轮轨横向力要大于空车工况下的轮轨横向力,且在数值上前者大致为后者的两倍。(本文来源于《西南交通大学》期刊2013-04-01)

徐倩,倪纯双[7](2012)在《重载货车车钩间隙对货车纵向动力学性能影响的试验研究》一文中研究指出车钩间隙是影响列车尤其是重载列车纵向动力学性能的关键指标。本论文从20000t重载列车的纵向动力学性能试验入手,分析了不同车钩间隙对纵向动力学性能的影响。20000t列车车钩间隙减少2/3,则车钩纵向力最多可降低2倍;车体纵向加速度最多可降低1.8倍。可见,降低车钩间隙对于改善重载列车的纵向动力学性能是非常有效的措施。(本文来源于《轨道装备钩缓系统应用研究学术交流会论文集》期刊2012-07-12)

魏伟,赵连刚[8](2009)在《两万吨列车纵向动力学性能预测》一文中研究指出开发了基于空气制动系统仿真的列车纵向动力学仿真程序.通过单车撞击试验获得缓冲器本构关系,通过仿真获得1+2+1编组两万吨列车制动特性.计算了两万吨列车车钩力分布特性,在受力特点上看,1+2+1编组列车在制动时可以看作中间分界的两段列车,每段列车前部受压,后部受拉.最大车钩力发生在列车的约1/8处,最大拉钩力发生在列车的约7/8处.后部机车滞后于前部机车制动,将使受压车辆数目增多,最大压钩力增加、发生位置后移,最大拉钩力变化不大.车钩间隙越大,车钩力越大.初速度越高,车钩力越小.(本文来源于《大连交通大学学报》期刊2009年02期)

魏东[9](2004)在《列车纵向动力学模型研究及小间隙车钩性能分析》一文中研究指出列车纵向动力学性能是影响列车运行质量和运行安全的重要因素。本文针对列车纵向动力学问题,在以往列车纵向动力学模型的基础上,建立了一个完整的列车纵向动力学模型,并在MATLAB/SIMULINK环境中将此模型实现,编制成为一个综合的列车纵向动力学模拟程序。该程序具有使用简单、操作方便、参数修改容易等特点。经过在列车启动工况、常用制动工况、紧急制动工况、缓解工况的计算结果与试验结果及理论分析结果的比较,证明该程序计算准确,运行可靠。该程序用于现场应用部门,可以提高铁路运输的效率,保证铁路运输的安全性。也可用于研究部门,优化与列车纵向动力学性能相关部件的性能参数。 本文利用列车纵向动力学模拟程序,计算了13号小间隙防脱车钩的纵向动力学性能,通过比较各个车钩间隙下列车最大纵向车钩力和列车最大加速度的数值,得出小间隙车钩在列车启动工况、常用制动工况、紧急制动工况、缓解工况的纵向动力学性能都较原有车钩性能优异的结论。 本文还对装备了不同缓冲器、列车制动系统,以及运行于不同线路和采用不同操纵方式的列车进行了纵向动力学的计算。评价了现有缓冲器的纵向动力学性能,分析采用不同制动阀和闸瓦的利弊、线路状况及操纵方式对列车纵向动力学性能的影响,以供有关部门参考。(本文来源于《南京理工大学》期刊2004-05-13)

李显洲[10](2001)在《列车纵向动力学模型研究及小间隙车钩动力学性能分析》一文中研究指出列车纵向动力学性能是影响列车运行质量和运行安全的重要因素。本文针对列车纵向动力学问题,在以往列车纵向动力学模型的基础上,建立了一个完整的列车纵向动力学模型,并在MATLAB/SMULINK环境中将此模型实现,编制成为一个综合的列车纵向动力学模拟程序。该程序具有使用简单、操作方便、参数修改容易等特点。经过在列车启动工况、常用制动工况、紧急制动工况、缓解工况的计算结果与试验结果及理论分析结果的比较,证明该程序计算结果具有较好的可靠性。该程序用于现场应用部门,可以提高铁路运输的高效性,保证铁路运输的安全性。也可用于研究部门,优化与列车纵向动力学性能相关部件的性能参数。 本文利用列车纵向动力学模拟程序,计算了齐齐哈尔车辆(集团)公司研制的13号小间隙防脱车钩的纵向动力学性能,通过比较各个车钩间隙下列车最大纵向车钩力和列车最大加速度的数值,得出小间隙车钩在列车启动工况、常用制动工况、紧急制动工况、缓解工况的纵向动力学性能都较原有车钩性能优异的结论。 本文还对装备了不同缓冲器、列车制动系统,以及运行于不同线路和采用不同操纵方式的列车进行了纵向动力学的计算。评价了现有缓冲器的纵向动力学性能,分析采用不同制动阀和闸瓦的利弊、线路状况及操纵方式对列车纵向动力学性能的影响,以供有关部门参考。(本文来源于《大连铁道学院》期刊2001-10-20)

纵向动力学性能论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

发展重载运输是中国乃至全世界铁路货运发展的主要方向。重载列车运行速度高、牵引质量大,列车运行过程中蕴藏着巨大的动能和势能。而列车运行过程中涉及到的牵引能、势能、制动能耗、阻力能耗、动能等能量成分与纵断面设置情况密切相关。因此,研究重载列车运行过程中各能量组成部分在不同纵断面条件下的变化趋势,对选择节能纵断面和进行纵断面设计方案优化有重要的指导意义。本文结合重载铁路特点,建立了重载列车纵向动力学模型,提出了重载列车运行能耗计算方法,分析了上坡牵引、下坡循环制动工况下,列车纵向动力学性能及运行能耗,以及以山西中南部铁路通道为工程背景,分析了全线路纵向动力学性能及列车运行能耗。主要完成的研究成果有以下几个方面:(1)运用纵向动力学计算方法得到了HX_D1×2牵引万吨编组列车在限速75km/h时的最大无害坡度在0.795‰-0.8‰之间,要略小于运用质点运动学计算方法计算出的1.0001‰。(2)选取了0~9‰不同上坡区段,进行列车起动过程纵向动力学性能及能耗分析。研究得到:坡度较大时,随着坡度的增加,列车运行总能耗增长迅速、势能变化量占总能耗比例迅速增加,不利于重载列车的起动;坡度在2‰以下时,起动时间、起动距离和起动能耗增长幅度不大,且最终获得动能占总能耗比例较大,所以,建议在困难条件下,重载列车站坪坡度限制可由1‰适当放宽至2‰。(3)选取了1~13‰不同下坡区段,进行循环制动过程纵向动力学性能及能耗分析。研究得到:随着坡度的增加,重载列车循环制动过程中制动能耗始终占较大比例(超过50%),坡度大于-10‰以后甚至达到了90%以上;无论坡度大小、是否施加动力制动力,只要列车运行初速度相等、运行距离相同,则该列车在运行过程中需要从外界输入的电能大致相等。(4)以山西中南部铁路通道为工程背景,进行全线路纵向动力学性能及能耗分析。研究得到:长大下坡区段主要能耗为制动能耗,重力势能为主要能量来源;长子南站-水治南站区段列车牵引总能耗为5614.22kW.h,该区段大部分线路为长大下坡区段,在该区段列车运行过程占主要部分的仍为制动能耗,占到总能耗的80%以上。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

纵向动力学性能论文参考文献

[1].杨敏.车钩间隙及制动操纵模式对万吨重载列车纵向动力学性能影响分析[D].西南交通大学.2018

[2].张梦然.不同纵断面条件下重载列车纵向动力学性能及运行能耗分析[D].北京交通大学.2016

[3].王惠琼,黄超.列车管减压量对重载列车纵向动力学性能的影响[J].萍乡学院学报.2015

[4].郭刚.重载货物列车制动性能对纵向动力学影响研究[D].中国铁道科学研究院.2015

[5].黄超.托电铁路万吨重载列车纵向动力学性能分析[D].西南交通大学.2015

[6].陈辉辉.重载货车纵向动力学及曲线通过性能研究[D].西南交通大学.2013

[7].徐倩,倪纯双.重载货车车钩间隙对货车纵向动力学性能影响的试验研究[C].轨道装备钩缓系统应用研究学术交流会论文集.2012

[8].魏伟,赵连刚.两万吨列车纵向动力学性能预测[J].大连交通大学学报.2009

[9].魏东.列车纵向动力学模型研究及小间隙车钩性能分析[D].南京理工大学.2004

[10].李显洲.列车纵向动力学模型研究及小间隙车钩动力学性能分析[D].大连铁道学院.2001

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