基于钢轨打磨的车辆动力学性能研究
发布时间：2023-03-11 21:46
随着铁路运营里程的激增、列车运行速度的提高与货运量的增加,长时间与高强度的轮轨接触会造成钢轨的损伤。钢轨的损伤不仅会极大地降低钢轨寿命,且会恶化轮轨关系,加剧列车运行的噪声,极大地威胁列车运行安全性与平稳性。采用钢轨打磨是目前最经济有效的钢轨保养措施。钢轨打磨可以修复钢轨廓形从而改善轮轨接触关系,清除钢轨损伤;减弱轮轨之间的振动,提高轨道的稳定性,降低列车运行噪声。随着铁路向高速和重载方向发展,车辆与轨道之间的作用力会越来越大,加剧了车轮与钢轨之间的接触疲劳和磨耗。轮轨之间运行条件的恶化会导致列车脱轨,从而造成难以估量的损失,同时轮轨作用力的增大会缩短车轮与钢轨的使用寿命。轮轨作用力的大小可以反映列车运行的安全性与平稳性,为了分析钢轨和车轮的运用条件和寿命,需要对轮轨作用力进行检测,由于外界因素的影响导致轮轨作用力具有明显的随机性,因此采用实验的方法获取轮轨作用力的数值。本文主要研究了钢轨打磨对机车车辆动力学性能的影响,分析钢轨打磨对轮轨作用力和车辆运行安全性的影响,为了准确获取轮轨作用力的大小,设计了轮轨作用力测试系统,其主要分为两大部分:标定系统与测试系统,其中标定系统包括标定装置...
【文章页数】：99 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 钢轨打磨技术研究现状
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.3 轮轨作用力测试技术研究现状
1.3.1 地面测试方法研究现状
1.3.2 车载测试方法研究现状
1.3.3 轮轨作用力测试装置研究现状
1.4 论文主要研究内容
第2章 轮轨作用力测试系统设计
2.1 轮轨作用力组桥方案设计
2.1.1 轮轨垂向力组桥方案
2.1.2 轮轨横向力组桥方案
2.2 轮轨作用力标定装置设计
2.2.1 总体方案设计
2.2.2 设计方案可行性研究
2.2.3 标定装置强度校核
2.3 轮轨作用力标定加压系统设计
2.3.1 加压系统组成部分
2.3.2 加压系统软件设计
2.3.3 加压系统总体搭建
2.4 实验测试系统搭建与验证
2.4.1 实验系统搭建
2.4.2 测试系统可行性验证
2.5 本章小结
第3章 钢轨打磨前后动力学性能实验研究
3.1 动力学性能实验方案
3.1.1 测试方法
3.1.2 轮轨作用力标定
3.1.3 实验工况设计
3.2 钢轨打磨对轮轨作用力的影响
3.2.1 钢轨打磨对轮轨垂向力的影响
3.2.2 钢轨打磨对轮轨横向力的影响
3.3 钢轨打磨对车辆运行安全性的影响
3.3.1 钢轨打磨对脱轨系数的影响
3.3.2 钢轨打磨对轮重减载率的影响
3.4 钢轨打磨对钢轨振动加速度的影响
3.4.1 钢轨打磨对垂向振动加速度的影响
3.4.2 钢轨打磨对横向振动加速度的影响
3.5 本章小结
第4章 车辆动力学仿真模型及验证
4.1 车辆动力学
4.1.1 车辆动力学的研究意义
4.1.2 车辆振动的基本形式与产生原因
4.1.3 车辆动力学微分方程
4.2 车辆动力学的仿真模型
4.2.1 车辆动力学简化原则
4.2.2 车辆动力学模型
4.2.3 轮轨接触关系模型
4.2.4 轨道不平顺
4.3 车辆动力学性能评价指标
4.3.1 车辆平稳性
4.3.2 车辆安全性
4.4 车辆动力学仿真模型的验证
4.4.1 轮轨作用力
4.4.2 车辆运行安全性
4.5 本章小结
第5章 钢轨打磨对车辆动力学性能的影响研究
5.1 钢轨打磨对车辆直线通过性能的影响
5.1.1 直线运行轮轨作用力
5.1.2 直线运行脱轨系数
5.1.3 直线运行轮重减载率
5.1.4 直线运行平稳性
5.2 钢轨打磨对车辆曲线通过性能的影响
5.2.1 曲线运行轮轨作用力
5.2.2 曲线运行脱轨系数
5.2.3 曲线运行轮重减载率
5.3 本章小结
结论与展望
致谢
参考文献
附录
攻读硕士学位期间发表的论文及参与科研项目
本文编号：3760309
【文章页数】：99 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 钢轨打磨技术研究现状
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.3 轮轨作用力测试技术研究现状
1.3.1 地面测试方法研究现状
1.3.2 车载测试方法研究现状
1.3.3 轮轨作用力测试装置研究现状
1.4 论文主要研究内容
第2章 轮轨作用力测试系统设计
2.1 轮轨作用力组桥方案设计
2.1.1 轮轨垂向力组桥方案
2.1.2 轮轨横向力组桥方案
2.2 轮轨作用力标定装置设计
2.2.1 总体方案设计
2.2.2 设计方案可行性研究
2.2.3 标定装置强度校核
2.3 轮轨作用力标定加压系统设计
2.3.1 加压系统组成部分
2.3.2 加压系统软件设计
2.3.3 加压系统总体搭建
2.4 实验测试系统搭建与验证
2.4.1 实验系统搭建
2.4.2 测试系统可行性验证
2.5 本章小结
第3章 钢轨打磨前后动力学性能实验研究
3.1 动力学性能实验方案
3.1.1 测试方法
3.1.2 轮轨作用力标定
3.1.3 实验工况设计
3.2 钢轨打磨对轮轨作用力的影响
3.2.1 钢轨打磨对轮轨垂向力的影响
3.2.2 钢轨打磨对轮轨横向力的影响
3.3 钢轨打磨对车辆运行安全性的影响
3.3.1 钢轨打磨对脱轨系数的影响
3.3.2 钢轨打磨对轮重减载率的影响
3.4 钢轨打磨对钢轨振动加速度的影响
3.4.1 钢轨打磨对垂向振动加速度的影响
3.4.2 钢轨打磨对横向振动加速度的影响
3.5 本章小结
第4章 车辆动力学仿真模型及验证
4.1 车辆动力学
4.1.1 车辆动力学的研究意义
4.1.2 车辆振动的基本形式与产生原因
4.1.3 车辆动力学微分方程
4.2 车辆动力学的仿真模型
4.2.1 车辆动力学简化原则
4.2.2 车辆动力学模型
4.2.3 轮轨接触关系模型
4.2.4 轨道不平顺
4.3 车辆动力学性能评价指标
4.3.1 车辆平稳性
4.3.2 车辆安全性
4.4 车辆动力学仿真模型的验证
4.4.1 轮轨作用力
4.4.2 车辆运行安全性
4.5 本章小结
第5章 钢轨打磨对车辆动力学性能的影响研究
5.1 钢轨打磨对车辆直线通过性能的影响
5.1.1 直线运行轮轨作用力
5.1.2 直线运行脱轨系数
5.1.3 直线运行轮重减载率
5.1.4 直线运行平稳性
5.2 钢轨打磨对车辆曲线通过性能的影响
5.2.1 曲线运行轮轨作用力
5.2.2 曲线运行脱轨系数
5.2.3 曲线运行轮重减载率
5.3 本章小结
结论与展望
致谢
参考文献
附录
攻读硕士学位期间发表的论文及参与科研项目
本文编号：3760309
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