铰接式动车组动力学特性研究

铰接式动车组动力学特性研究

【摘要】： 随着我国干线铁路和城市轨道交通建设的快速发展,对各种轨道车辆的研究也越来越多。尽管现阶段我国有不少轨道交通车辆类型,但绝大部分是基于传统车辆转向架技术。铰接式车辆因其独有的结构特点和优势,在国外被大量运用于高速列车、城市轨道交通车辆和快速货运车辆,具有广阔的应用前景。而我国对于铰接式车辆的研究和运用起步较晚,并且主要集中于采用车体铰接形式的城市低地板车辆。铰接式车辆以其自身的结构特点,与传统车辆相比主要优势在于:减小了车辆系统与外界的相互作用力和激扰;提高了车辆系统的运行整体性;具有良好的车辆曲线通过性;能更好的满足城市轨道车辆的低地板特性。本文的研究对象是采用铰接式转向架结构的铰接式动车组。首先介绍了铰接式车辆的结构特点、运用优势以及国内外铰接式车辆的发展状况。随后,利用多体系统动力学软件SIMPACK建立了 3辆编组形式的铰接式动车组仿真模型,并计算分析了动车组的运行稳定性、运行平稳性、平面曲线通过性以及竖曲线通过性,且计算结果均满足GB/T 5599-1985和UIC518相关标准,其中铰接式动车组车间连接处的垂向平稳性要差于车组端部,但均达到了相关标准的优级评价。利用所建立的3辆编组铰接式动车组仿真模型,在原有参数基础上,分析了铰接牵引装置的铰接刚度对动车组动力学性能的影响。计算结果表明,铰接牵引装置的径向刚度、轴向刚度以及偏转刚度会影响铰接式动车组的相关动力学性能,并在一定刚度范围内呈现较大变化。由于车体间连接采用了铰接式转向架的结构,相邻车体间的相对点头幅度较小,从而扭转刚度在一定变化范围内对车辆的动力学性能影响不明显。最后,为研究编组长度对铰接式动车组动力学性能的影响情况,论文分析了几种典型编组长度下的铰接式动车组动力学性能。结果表明,由于编组长度的改变造成铰接式转向架的承载形式发生变化,铰接式动车组的失稳临界速度、车辆间连接处的运行平稳性以及轮轨作用力、脱轨系数、轮重减载率、轮对磨耗功率等指标均有不同程度的改变。而编组长度的改变对车组端部处的车辆平稳性及轮轨作用力、脱轨系数、轮重减载率等指标的影响则较小。

【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017

网址：铰接式动车组动力学特性研究 http://c.mxgxt.com/news/view/702111

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