列车动力学模型的研究

研究了列车动力学计算模型的建立方法 ,给出了列车系统状态矩阵的构成及其计算方法 ,采用Simulink仿真工具 ,建立了多车编组的垂向和横向列车模型 .分别对列车的垂向和横向列车动力学进行了实例计算 ,说明了在高速动车组中采用列车计算模型分析车间悬挂的作用的必要性和有效性 .     

高速列车空气动力制动会车动力学性能

采用流体力学模拟两列高速列车以400km·h-1速度交会时工况,计算列车气动载荷,并结合高速列车动力学模型研究会车工况下制动风翼板开启对列车动力学性能及运行安全性影响.结果表明:交会时列车横向及垂向位移及振动加速度均增大;与未采用空气动力制动相比,制动风翼板开启后车体振动加速度、列车最大脱轨系数、轮重减载率等均发生变化,但其运行安全性指标均在合格范围内.     

基于电磁增粘装置的列车曲线通过安全性研究

针对列车曲线通过安全性问题,设计了一种电磁增粘装置,通过增大轮轨间的垂向电磁吸力来增加轴重,从而改善列车曲线运行过程中的轮轨粘着关系,保障列车安全运行。在SIMPACK中建立CRH2型车动力学模型进行仿真分析,结果发现随着励磁电流的增加,列车曲线通过性明显改善。励磁电流的增大可以明显降低四个车轮的脱轨系数与轮轨垂向力和横向力,降低对钢轨的冲击力。在速度250～300 km·h~(-1)的高速运行工况情况下,装有电磁增粘装置的转向架对脱轨系数的改善效果明显,脱轨系数降低6%左右。     

预应力混凝土T型梁横向加固技术的研究

列车提速后,铁路桥梁可能会出现横向刚度不足、横向振幅超限问题。本文针对预应力混凝土T型梁出现的这种问题,提出了比较合理的横向加固方案,并对横向加固施工工艺进行了分析和研究。     

铁路列车作用下轻型桥墩横向振动试验研究

提速线路轻型墩桥梁横向振幅过大严重影响过往列车的安全,通过对轻型墩铁路桥的现场振动测试,得到了桥墩的横向振动特性,给出了列车过桥时轮轨作用力的典型时程曲线和列车的脱轨系数及轮重减载率,为进一步研究轻型桥墩的横向振动机理提供了实测数据.     

非典型移线下半挂汽车列车横向稳定性

为研究半挂汽车列车横向操纵稳定性,建立半挂汽车列车系统动力学模型,进行了非典型工况下S移线的计算机仿真分析.揭示了半挂车侧倾角、横向加速度等运动参数相对牵引车的变化响应,并通过施加鞍座阻尼力矩来改善两车体间的相互作用及响应,从而提高系统的横向稳定性.仿真结果表明鞍座阻尼力矩对减小系统横摆振幅和摆振频率是有效的,为研究非典型工况下半挂汽车列车操纵稳定性提供了参考和借鉴.     

基于相似模型的汽车列车横向摆振试验研究

应用相似模型理论对半挂汽车列车模型进行了相似关系分析．在建立汽车列车横向动力学模型的基础上，在汽车列车横摆模拟实验台上，对在不同车速、不同结构参数条件下的汽车列车横向摆振特性进行试验，并对试验结果和数字仿真结果进行对比分析．研究结果表明：理论计算结果与模型试验行为具有很好的一致性，这种方法为提高试验系统性能和向原型车辆反推提供可行性．     

新郑大桥改建新桥横向刚度分析

针对新郑大桥改建后提速列车通过时，墩顶横向振幅超过《铁路桥梁检定规范》规定的通常值，建立列车一桥梁系统振动计算模型，运用列车脱轨能量随机分析理论，对该桥上列车走行安全性进行计算分析；在列车不脱轨的条件下，对桥上列车正常运行的平稳性进行研究；对墩顶横向振幅超《铁路桥梁检定规范》规定的通常值与行车安全的关系进行分析。研究结果表明：在车速不超过80km／h时，列车可以安全运行，平稳性也基本满足要求；将墩顶横向振幅通常值当成行车安全限值是不合理的。     

高速转向架技术的创新研究

在介绍我国高速列车发展和创新研究平台建立的基础上,开展了引进高速动车组从轮对踏面及内侧距、线路不平顺到动车组参数的适应性研究;以提升动车组运行速度为目标,优化了京津城际铁路高速动车组的参数,并开展科学研究性试验,获得了最高运行速度394.3 km/h的高速列车运动行为及耦合系统的动力学响应特征;针对京沪高速铁路用新一代高速列车速度目标值,京津城际动车组的运用情况和无砟高架线路的不平顺谱特性,在保证更高临界速度的基础上,为了进一步提高动车组的垂向和横向动力学性能,完成了转向架结构和参数的进一步优化,实现了引进动车组的消化吸收再创新。     

高速列车蛇行运动分岔类型及评价方法研究

主要研究高速列车超临界和亚临界分岔蛇行运动的基本特征和评价方法.首先考虑不同轨道激励对蛇行运行分岔图的影响，并且提出一种在轨道激励的基础上增加横向脉冲的方法，然后根据极限环波幅、构架横向加速度均方根值及轮轴横向力均方根值分别对高速列车蛇行运动稳定性进行对比.针对不同高速列车进行极限环失稳后的安全性评估，分析高速列车蛇行失稳的脱轨安全性.另外，对于具有磨耗型车轮踏面的车辆，也对其蛇行运动稳定性和运行安全性评估进行了探讨.最后，在滚动振动试验台上进行了稳定性测试，比较了不同蛇行运动稳定性评价方法并验证了仿真结果.     

城市轨道交通双列位停车线设计

目前各个城市的轨道交通线路广泛采用单列位停车线，在列车故障救援时，由于长度限制，只能容纳一辆列车，会产生二次延误。如果将其扩充为双列位停车线，虽然对工程条件和成本提出了更高的要求，但是在列车故障救援方面会有更好的效用。在单列位停车线的基础上，考虑了停车线形式与设置原则，设计了8种不同形式的双列位停车线,并对其适用性进行分析，最后结合OpenTrack软件对双列位停车线在列车故障救援领域中的应用进行仿真。结果表明：8种双列位停车线类型都有其各自的适用场合，纵列式相对普适性更强；双列位停车线宜设置在线路中间，远离停车场和车辆段，可减少延误时间；仅考虑列车故障救援，纵列尽头式双列位停车线为最优选择。     

列车自动控制系统的设计与实现

从列车自动控制技术系统的基本原理出发 ,设计了一种新的列车自动控制系统 ( ATC) .该系统由 3个子系统构成 :列车自动保护系统 ( ATP) ,列车自动运行系统 ( ATO) ,列车自动监控系统( ATS) .系统地阐述了 ATP ,ATO,ATS的功能及其特点 ,为列车自动控制技术的实现提供了一种切实可行的方案     

基于欧洲列车时刻表的高速列车行车组织方案

通过对欧洲列车时刻表等相关数据的统计和分析,总结欧洲主要类型高速列车基于路网节点系统的行车组织特点及规律,包括列车开行方案中的列车起迄点选择、停站方案设计、列车之间的接续和换乘、直达与中转换乘方案结合方式、时刻表结构和高速列车下线运行方式等,并结合我国实际路情提出建议方案,欧洲的一些先进的设计理念对我国未来快速客运网中高速列车的行车组织方案的研究具有借鉴意义.     

列车与刚梁柔拱组合系桥系统的地震响应分析

主要讨论地震荷载作用时车桥系统的动力响应特征及对行车稳定性的影响。建立了地震作用下综合考虑输入地震波、轨道不平顺和车辆蛇行运动的车桥体系振动的动力分析模型，推导了体系动力平衡方程组。通过对系统输入各种典型的地震波，在计算机上模拟了列车过桥的全过程动力响应。计算了桥梁的线性和非线性响应，研究了列车荷载及桥梁下部结构刚度对地震响应的影响，以一座刚梁柔拱组合系桥为例，研究地震发生时桥上列车的运行稳定性和这种桥梁的位移、速度和加速度等动力响应特性。     

高速列车运行速度对传动齿轮箱平衡温度的影响

针对中国南车集团开发的高速列车传动齿轮箱,建立了传动齿轮箱的传热模型,采用经验公式分析了转速对齿轮箱各种热功率损失的影响,并在验证热分析模型有效的基础上,计算分析了列车运行速度对齿轮箱平衡温度的影响.为列车提速后传动齿轮箱平衡温度的预测和可靠运行提供了理论基础.     

非H封闭式周转轮系效率计算

研究了非H封闭式周转轮系的效率、啮合功率流动方向与有关运动参数之间的关系,得到了依据差动轮系及封闭传动链的有关传动比判断啮合功率流向的简捷方法,解决了用啮合功率法计算效率的难点问题;并在此基础上,推导出非H封闭式周转轮系的效率计算的统一公式;此外,还分析了非H封闭式周转轮系的自锁条件。     

节能坡与编组方案影响下的地铁列车运行能耗分析

地铁列车在运行过程中,能耗受线路条件以及运营组织方案影响较大。为了更准确地模拟线路运营条件与列车运行能耗之间的关系,在列车运行计算的基础上,分析列车在运行过程中的特点,设计牵引-惰行-制动的站间运行模式下的列车仿真模型,研究列车节能坡设计以及编组方案对列车运行能耗的影响。该模型主要由列车受力分析、站间操纵策略设计以及能耗计算3个部分组成,并在Visual studio平台上设计不同的线路条件及编组方案进行仿真实验,分析其对列车运行能耗的影响规律以及能耗的变化特点。研究发现,采取合理的节能坡设计以及编组方案有利于降低列车运行能耗。     

定常横风作用下高速列车的安全性分析

基于空气动力学理论,建立高速列车空气动力学模型,计算不同运行速度下高速列车在明线运行和明线横风场景下的气动力荷载。同时采用多体系统动力学理论,建立车辆多体动力学仿真模型。将气动荷载导入车辆仿真模型,计算在无横风和有横风条件下,列车以不同速度行驶时的车辆动力学响应及其安全性指标。获得在无横风和有横风条件下高速列车运行安全性随速度的变化规律。研究结果表明,横风作用将对列车的安全运行构成极大的威胁。参照有关高速列车运行安全性评定标准,给出15 m/s横风风速下高速列车安全运行的速度限值。     

基于多体系统动力学的某V型发动机 配气机构总成的动态仿真研究

针对某V型发动机配气机构,以ADAMS为仿真平台,建立了单个配气机构以及含凸轮轴柔性体的配气机构总成的多体系统模型,并对其进行相应的动力学仿真分析. 结果表明,凸轮轴变形以及各缸配气机构的动力耦合,对配气机构的动态性能有一定的影响,凸轮轴轴承所承受的载荷主要受相邻气缸各气门机构凸轮载荷及其合力的影响.     

基于GNSS的高速列车多传感器组合定位方法研究

从常用列车定位方法比较分析入手,探讨列车定位技术发展趋势.在此基础上,重点阐述了多传感器组合定位与GNSS定位的发展现状及其应用于高速列车定位面临的挑战,提出了以GNSS为主的多传感器组合定位平台建设性方案,并对其特点进行了剖析,为高速列车运行过程定位建模与优化探索新途径.