城市轨道交通钢轨波浪形磨耗检测仿真研究

城市轨道交通钢轨波浪形磨耗会增加养护维修费用,降低乘车舒适度,引起噪声,甚至危及列车安全.为了检测钢轨波浪形磨耗,提出了一种基于运营车辆转向架加速度的钢轨波磨检测技术.利用SIMPACK多体动力学软件建立含有波磨病害的车辆-轨道模型,采集该状态下的车辆转向架加速度数据,应用经典的时频域分析、小波分析及希尔伯特黄变换分别对基于波磨病害的转向架加速度信号进行分析并提取出时频特征进行病害识别.仿真结果表明:利用连续小波分析提取的频域特性及经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)得到的特征振动模态可用于波磨病害的检测和识别,从而验证了利用SIMPACK仿真模型进行钢轨波磨检测的可行性.     

基于SIMPACK的五车跨装货物转向架合理高度研究

对于跨装货物运输,现行《铁路货物装载加固规则》中只规定了根据驼峰参数计算的货物转向架高度,当跨装车组不允许通过驼峰时,则计算出的货物转向架高度余量过大,增加了货物转向架的设计难度且有可能造成重车重心超高、上部超限等问题。文章根据我国的线路条件设置了竖曲线的最不利工况,利用动力学/运动学分析软件SIMPACK建立五车跨装车组模型,对车组通过凸形竖曲线和凹形竖曲线进行运动学仿真,得出各检算点相对车地板的最小距离,在考虑检算点处货物挠度及一定的安全裕量后得出高0.718m的货物转向架可以保证车组在运行中安全通过竖曲线。

Abstract：

Regulations of Loading and Securing of Railway Goods just have the formula for the height of the goods turning rack based on the parameters of the hump.If the wagons group can not run across the hump,the height of the goods turning rack determined by it would be too high to design,and it may lead the center of gravity of loaded wagon overheight and the top of the goods may be out-of-gauge,etc.The conditions of the rail track were studied and the most disadvantageous vertical curve was designed.Then,a model of the five wagons group in SIMPACK was set up,which was a dynamics kinematics software.The calculation gets the minimum distance between the calculating points and the wagons’ floor when wagons group passing through the vertical curve.The perfect height of the goods turning rack is 0.718m while considering the bending deflection of the goods and a certain allowance.This height can guarantee the safety of the wagons group passing through the vertical curve.     

直线上超限货车横向振动偏移量的仿真研究

针对超限货车的特点,采用SIMPACK仿真软件分别建立了NX_70H型平车和NX₇₀型平车的动力学单车模型,仿真计算两个模型分别在Ⅰ级直线线路以20～120 km/h的速度和在Ⅲ级直线线路上以20～70 km/h的速度运行时产生的侧滚角、摇头角、横摆偏移量和横向振动偏移量. 仿真结果表明:速度和线路条件对车体侧滚角、摇头角、横摆偏移量和最大横向振动偏移量均有较大影响;在Ⅲ级线路上车体运行所产生的横向振动偏移量均大于Ⅰ级线路上的偏移量,不利工况出现在当重车在Ⅲ级线路上运行时以及在Ⅰ级线路上高速运行时;货车端部的横向振动偏移量较大,且距轨面3 600 mm以上的横向振动偏移量较大,测点均为不利点.     

装载工况对铁路货车倾覆的影响研究

在重车静力分析的基础上,推导出货车装载工况参数与倾覆系数之间的静力关系式。基于车辆系统动力学,利用SIMPACK动力学仿真软件,建立了重车的车辆动力学仿真模型。以C64k敞车为例,在特定装载工况和运行工况下,分别基于静力模型与仿真模型,计算出倾覆系数的大小,并总结了货车装载工况参数与倾覆系数的变化关系。结果表明:静力学和仿真模型计算得出的货车装载工况对车辆倾覆安全的影响趋势基本一致,倾覆系数大小与重车重心高、货物重心横向偏移量及货物重心纵向偏移量成正相关;在相同的装载工况与运行工况下,静力学模型计算结果偏大,SIMPACK仿真模型结果更接近实际。     

基于SIMPACK和ABAQUS的青藏铁路既有列车提速动力分析

西部铁路路网建设日趋成熟,建设标准逐步提高,作为路网的重要组成,青藏线格拉段进行适时的提速改造显得尤为必要。为此,结合格拉段的线路实际工况,采用SIMPACK多体动力学仿真软件,构建列车-线路参数一体化模型,运用有限元软件ABAQUS构建轨道结构模型,进行车-路系统动力学仿真分析。以脱轨系数、轮重减载率以及车辆垂向加速度等作为评价指标,通过叠加青藏铁路轨道不平顺界限谱分析现有线路最大提速空间。利用增加曲线半径以及延长缓和曲线长度的方法分别进行列车提速效果分析。研究表明,在叠加轨道不平顺条件下,格拉段现有线路提速在800 m曲线地段可以达到109 km/h,实现120 km/h的提速要求需要1 000 m及其以上半径或将外轨超高设置在100 mm及其以上。