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车辆-轨道垂向系统的统一模型及其耦合动力学原理 被引量：123
1
作者 翟婉明 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1992年第3期10-21,共12页
本文应用系统工程的方法,首次将铁道车辆系统与轨道系统作为一个总体大系统加以考察,建立了车辆-轨道垂向统一模型,提出了车辆-轨道耦合动力学理论。统一模型为集总-分布参数混合模型,其中车辆表示成10自由度多刚体系统模型,轨道描述成... 本文应用系统工程的方法,首次将铁道车辆系统与轨道系统作为一个总体大系统加以考察,建立了车辆-轨道垂向统一模型,提出了车辆-轨道耦合动力学理论。统一模型为集总-分布参数混合模型,其中车辆表示成10自由度多刚体系统模型,轨道描述成3层连续弹性点支承无限长Eu1er梁模型,轮轨耦合关系采用Hertz非线性弹性接触理论。文章介绍了垂向耦合动力学的快速数值分析方法,并应用数值试验方法研究了数值积分稳定性、钢轨模态收敛性及轨道有效计算长度。通过将理论模拟结果与国内外主要大型试验测量结果进行对照,验证了车辆-轨道垂向统一模型的正确性。 展开更多
关键词 铁道车辆 轨道 垂向振动 轮轨作用
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轮径差对车辆系统稳定性的影响 被引量：54
2
作者 池茂儒 张卫华 +2 位作者 曾京 金学松 朱旻昊 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期65-70,共6页
通过对有轮径差的转向架进行受力分析,理论推断出由于轮径差的存在而改变轮对的对中平衡位置,进而改变轮轨接触关系,影响车辆系统的稳定性。根据轮径差的大小将轮径差对车辆系统稳定性的影响划分为易稳定区、欠稳定区和亚稳定区。在易... 通过对有轮径差的转向架进行受力分析,理论推断出由于轮径差的存在而改变轮对的对中平衡位置,进而改变轮轨接触关系,影响车辆系统的稳定性。根据轮径差的大小将轮径差对车辆系统稳定性的影响划分为易稳定区、欠稳定区和亚稳定区。在易稳定区内,车辆系统的稳定性较高,而且不易发生轮对偏磨;在欠稳定区内,车辆系统的稳定性较差而且容易发生踏面偏磨;在亚稳定区内,虽然车辆系统的稳定性也比较高,但容易发生轮缘偏磨。运用数字仿真对理论推断进行验证,结果表明理论推断是正确的。为了提高车辆系统的稳定性和减轻车轮的磨耗,应尽量减小轮径差,使车辆经常运行于易稳定区。 展开更多
关键词 铁道车辆 轮对 转向架 轮径差 稳定性
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铁道车辆疲劳可靠性设计Goodman-Smith图的绘制与应用 被引量：46
3
作者 赵永翔 杨冰 +1 位作者 彭佳纯 张卫华 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期6-12,共7页
研究铁道车辆疲劳可靠性设计Goodman-Smith图的绘制及其应用方法。提出基于中短与长寿命概率疲劳S—N曲线,确定任意可靠性水平的疲劳强度,以及计算疲劳可靠性设计Goodman-Smith图中转折点坐标的全概率方法。研究表明:以车轮旋转一周、... 研究铁道车辆疲劳可靠性设计Goodman-Smith图的绘制及其应用方法。提出基于中短与长寿命概率疲劳S—N曲线,确定任意可靠性水平的疲劳强度,以及计算疲劳可靠性设计Goodman-Smith图中转折点坐标的全概率方法。研究表明:以车轮旋转一周、疲劳主应力交变一次为基本循环特征,疲劳寿命用行驶里程表示,以万km为基本单位来绘制铁道车辆的疲劳可靠性设计Goodman-Smith图较为合理。当结构的设计寿命和循环特征与Goodman-Smith图存在差异时,引入换算系数进行修正;当结构部件的疲劳载荷模式与绘制Goodman-Smith图试样的试验载荷模式存在差异时,引入折算系数进行修正;当结构部件的结构形状与尺寸、表面质量、环境条件等可能与绘制Goodman-Smith图的试样存在差异时,引入相应修正系数进行修正;分别给出了上述3种修正系数的表达式。并以LZ50钢疲劳可靠性设计Goodman-Smith图的绘制、修正及其在铁道车辆车轴设计中的应用为例,验证了方法的可行性。 展开更多
关键词 疲劳可靠性设计 Goodman-Smith图 铁道车辆
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蛇行运动对铁道车辆平稳性的影响 被引量：52
4
作者 池茂儒 张卫华 +2 位作者 曾京 金学松 朱旻昊 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第6期639-643,共5页
为了研究转向架蛇行运动对铁道车辆运行平稳性的影响,首先从频域内仿真计算了转向架蛇行运动模态和车体固有振动模态的模态参数。由于转向架蛇行运动频率随着速度的增加而增加,而车体的固有频率是不随速度而变化的,这样,在某一速度下,... 为了研究转向架蛇行运动对铁道车辆运行平稳性的影响,首先从频域内仿真计算了转向架蛇行运动模态和车体固有振动模态的模态参数。由于转向架蛇行运动频率随着速度的增加而增加,而车体的固有频率是不随速度而变化的,这样,在某一速度下,转向架的蛇行运动频率将和车体相关振动的固有频率接近而发生共振。然后从时域内分析了车辆在不同速度下的平稳性,通过仿真计算发现,车辆横向平稳性指标不是随着运行速度的增加而单调增加,而是出现了两个局部峰值,而这两个峰值对应的速度正好和蛇行共振速度是一致的,这说明蛇行共振对车辆的横向平稳性是有较大影响的。所以为了改善车辆的运行平稳性,应采取适当措施使蛇行共振速度区远离车辆的常用运行速度。 展开更多
关键词 铁道车辆 转向架 蛇行运动 模态 平稳性
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构架结构振动与动态应力仿真研究 被引量：29
5
作者 任尊松 孙守光 +1 位作者 李强 毛娟 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第8期187-192,共6页
首先利用有限单元法,建立了详细的构架有限元模型并求解其各阶振动模态,在此基础上建立了完整的刚一弹性体车辆系统动力学模型;通过动力学模拟计算得到了构架在车辆曲线通过和随机激扰下的结构振动响应;最后,将构架的动力学计算结果返... 首先利用有限单元法,建立了详细的构架有限元模型并求解其各阶振动模态,在此基础上建立了完整的刚一弹性体车辆系统动力学模型;通过动力学模拟计算得到了构架在车辆曲线通过和随机激扰下的结构振动响应;最后,将构架的动力学计算结果返回到有限元中,得到了构架的动态应力时间历程与分布特性。该种研究方式不仅完成了多体系统动力学研究中刚体与弹性体的有机结合,而且为转向架在结构设计阶段通过模拟计算就可获得车辆运行过程中构架的动态应力分布,为评估其疲劳寿命奠定了基础。该仿真技术同样实用于其他相关研究领域,如航空航天、工程机械和公路车辆等。 展开更多
关键词 铁道车辆 构架 动态应力 结构振动 疲劳寿命 仿真 有限元
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轮径差对行车安全性的影响 被引量：37
6
作者 池茂儒 张卫华 +2 位作者 曾京 金学松 朱旻昊 《交通运输工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第5期19-22,共4页
分析了具有轮径差转向架的运动状态,建立了车辆动力学模型,以某高速车辆在直线上运行为例,采用德国低干扰谱,选择车辆运行速度为300 km·h-1,研究了轮径差对行车安全性的影响趋势,对比了转向架前后轮对同相轮径差与反相轮径差的影... 分析了具有轮径差转向架的运动状态,建立了车辆动力学模型,以某高速车辆在直线上运行为例,采用德国低干扰谱,选择车辆运行速度为300 km·h-1,研究了轮径差对行车安全性的影响趋势,对比了转向架前后轮对同相轮径差与反相轮径差的影响程度。分析结果表明:所有的轮径差都会影响行车安全性,随着轮径差的增大,车辆运行安全性指标逐渐变差,反相轮径差对行车安全性影响较大,同相轮径差的影响较小。由此可知,在实际检修中应尽量减小轮对的轮径差,尤其应严格控制转向架前后轮对反相轮径差到允许范围之内,以保证车辆系统的行车安全性。 展开更多
关键词 铁道车辆 转向架 轮对 轮径差 安全性
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国外疲劳研究及应用领域的新发展 被引量：12
7
作者 刘德刚 王凤洲 林春虎 《铁道车辆》 2001年第9期10-12,共3页
从疲劳寿命的理论计算和疲劳试验 2个方面介绍了国外在疲劳研究和应用领域新发展的理论方法和技术手段。
关键词 国外 发展 疲劳寿命 疲劳试验 铁道车辆
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车辆薄壁结构撞击吸能特性研究 被引量：25
8
作者 高广军 姚松 《铁道机车车辆》 2002年第2期8-10,共3页
对 6种具有代表性的吸能结构进行了撞击分析 ,得到了不同的吸能结构在受到撞击时的变形模式、吸能量大小及冲击力大小等一系列参数 ,并分析各种吸能结构特性的优劣 ,为耐冲击吸能车体的实车碰撞数值模拟奠定基础。
关键词 铁道车辆 薄壁吸能结构 接触冲击 变形模式 撞击分析 列车碰撞事故
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浅析平稳性指标和舒适度指标 被引量：24
9
作者 倪纯双 王悦明 《铁道机车车辆》 2003年第6期1-3,共3页
首先介绍了用于评价铁道车辆振动性能和旅客乘坐舒适性的两种方法 ,然后讨论分析了它们之间的异同点 ,并结合 3次秦沈客运专线动力学试验 ,给出了两种评价方法的计算结果 ,最后给出了两种评价方法的使用建议。
关键词 铁道车辆 振动性能 平稳性指标 舒适度指标 评价
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铁道车辆牵引系统用永磁同步电机比较 被引量：32
10
作者 冯江华 桂卫华 +1 位作者 符敏利 许峻峰 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期111-116,共6页
永磁体的采用,使永磁同步电机即使在空转的时候也能产生反电势,并且随着转速的升高反电势亦升高。当永磁同步电机作为铁道车辆牵引电机时,由于铁道车辆特有的惰行工况,必须解决永磁同步电机在铁道车辆惰行时的高反电势,以及由此带来的... 永磁体的采用,使永磁同步电机即使在空转的时候也能产生反电势,并且随着转速的升高反电势亦升高。当永磁同步电机作为铁道车辆牵引电机时,由于铁道车辆特有的惰行工况,必须解决永磁同步电机在铁道车辆惰行时的高反电势,以及由此带来的重投困难。如果仅从控制的角度,在电机高速运行时施加直轴负向电流,从而减弱合成气隙磁场,以降低反电势,但由此将带来惰行的铜耗,并且对控制器和逆变器的可靠性提出了更高的要求。本文从降低电机高速惰行时的反电势出发,提出了几种永磁电机方案,从而为铁道车辆牵引用永磁同步电机的选择提供一定参考。 展开更多
关键词 永磁同步电机 铁道车辆 牵引系统
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传统车辆模型与车辆-轨道耦合模型的垂向随机振动响应分析及比较 被引量：19
11
作者 陈果 翟婉明 +1 位作者 蔡成标 王其昌 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第5期70-74,共5页
基于车辆轨道耦合动力学原理，运用随机振动理论进行了轮轨系统中传统车辆模型与车辆轨道耦合模型的垂向随机振动响应比较分析。结果表明，传统车辆模型仅适用于轮轨系统的低频振动分析，在研究高频振动时将产生大的误差；而车辆... 基于车辆轨道耦合动力学原理，运用随机振动理论进行了轮轨系统中传统车辆模型与车辆轨道耦合模型的垂向随机振动响应比较分析。结果表明，传统车辆模型仅适用于轮轨系统的低频振动分析，在研究高频振动时将产生大的误差；而车辆轨道耦合模型则可适用于轮轨系统整个频率带的随机振动分析。 展开更多
关键词 铁道车辆 随机振动 轮轨系统 模型
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铁道车辆制动系统防滑控制仿真与试验研究 被引量：32
12
作者 左建勇 任利惠 吴萌岭 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期912-916,共5页
通过建立铁道车辆单轮对运动学模型、轮轨蠕滑力模型、制动过程的制动力开环与闭环控制模型,分析了单轮对制动工况下的防滑控制仿真方法.针对电空直通制动系统防滑单元,基于DSHplus软件建立了气路仿真模型与防滑控制策略仿真模型.通过与... 通过建立铁道车辆单轮对运动学模型、轮轨蠕滑力模型、制动过程的制动力开环与闭环控制模型,分析了单轮对制动工况下的防滑控制仿真方法.针对电空直通制动系统防滑单元,基于DSHplus软件建立了气路仿真模型与防滑控制策略仿真模型.通过与Matlab联合仿真,分析了电空直通制动系统防滑单元的气路特性与控制参数的选择,研制了制动防滑单元并进行了相关试验.结果表明,该仿真模型可用于模拟轮对制动过程的滑行工况,可用于防滑单元的集成设计与参数优化. 展开更多
关键词 铁道车辆 制动 防滑控制 仿真
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货物列车动力学性能评定标准的研究与建议方案(续一)——轮轨横向力评定标准 被引量：19
13
作者 翟婉明 《铁道车辆》 2002年第2期9-10,25,共3页
针对 GB5 5 99— 1985《铁道车辆动力学性能评定和试验鉴定规范》中轮轨横向力评定标准所存在的缺陷及其在现阶段的不适应性 ,提出了修订轮轴横向力评定标准的建议方案、实施细则说明及其修订的理论依据。
关键词 铁道车辆 货车 动力学性能 评定标准 轮轴横向力 轮轨横向力
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铁道车辆舒适性评价方法的发展与研究现状 被引量：21
14
作者 俞展猷 《铁道车辆》 2004年第3期1-7,共7页
对铁道车辆舒适性评价方法的发展和研究现状进行了综述 ,详细地介绍了相关的国际、国外标准 。
关键词 铁道车辆 舒适性 评价 国际标准
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高速列车的稳定性 被引量：22
15
作者 曾京 邬平波 《交通运输工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第2期1-4,共4页
为了研究列车中各车辆在直线上和大半径圆曲线上的蛇行稳定性,建立了具有17个自由度的车辆系统非线性数学模型。模型中考虑了车钩力横向分力的作用,根据列车运行阻力确定各车辆(动车或拖车)的车钩力,其是列车速度和车辆在列车中位置的函... 为了研究列车中各车辆在直线上和大半径圆曲线上的蛇行稳定性,建立了具有17个自由度的车辆系统非线性数学模型。模型中考虑了车钩力横向分力的作用,根据列车运行阻力确定各车辆(动车或拖车)的车钩力,其是列车速度和车辆在列车中位置的函数,列车编组共考虑了2M9T、3M8T和6M5T三种形式。应用牛顿拉夫森迭代法确定车辆系统的平衡位置,采用QR算法求解系统雅可比矩阵的特征值,并结合二分法搜索系统平衡位置失稳时的临界速度。通过计算得知,在直线上列车中各车辆的临界速度相差不大,但在曲线上有一定的差别,车辆在曲线上的临界速度要低于直线上的临界速度,曲线半径越小,其临界速度越低,因此进行曲线上的临界速度计算时,必须考虑车钩力的影响。 展开更多
关键词 铁道车辆 稳定性 临界速度 高速列车 车钩力
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一种确定高圆簧横向刚度的有效方法 被引量：27
16
作者 米彩盈 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 1998年第3期294-298,共5页
文中将高圆簧简化为等截面弹性直杆，导出高圆簧横向刚度计算式，并用试验结果进行修正，提出高圆横向刚度分析方法。理论分析和试验结果表明：高圆簧横向刚度的大小取决于高圆簧的自由高度和工作高度，即由其结构几何参数和工作载荷决... 文中将高圆簧简化为等截面弹性直杆，导出高圆簧横向刚度计算式，并用试验结果进行修正，提出高圆横向刚度分析方法。理论分析和试验结果表明：高圆簧横向刚度的大小取决于高圆簧的自由高度和工作高度，即由其结构几何参数和工作载荷决定。按文中方法确定的高圆簧横向刚度理论值与试验结果间的最大误差不超过１０％，满足工程理论分析要求。 展开更多
关键词 高圆簧 横向刚度 计算 高度 铁道车辆 悬挂系统
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铁道车辆空气弹簧垂向动态特性分析方法的研究 被引量：19
17
作者 原亮明 宫相太 +1 位作者 刘爽堃 王渊 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期37-41,共5页
应用空气动力学、工程热力学理论,推导空气弹簧垂向动态特性分析的数学模型,经过试验验证模型的正确性。分析装有固定节流阀空气弹簧对正弦激扰的减振性能。通过多种方案节流孔直径的空气弹簧对于不同幅值激扰的振动位移传输率的分析,... 应用空气动力学、工程热力学理论,推导空气弹簧垂向动态特性分析的数学模型,经过试验验证模型的正确性。分析装有固定节流阀空气弹簧对正弦激扰的减振性能。通过多种方案节流孔直径的空气弹簧对于不同幅值激扰的振动位移传输率的分析,确定了TY550型空气弹簧固定节流阀对于不同幅值激扰的最优取值范围,得出固定节流阀节流孔直径选取的原则是对于小幅值激扰应选取较小值,而大幅值激扰则应选稍大一些的值。 展开更多
关键词 铁道车辆 空气弹簧 垂向动态特性分析 固定节流阀 数学模型
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列车车轮不圆顺的研究现状 被引量：27
18
作者 王伟 曾京 罗仁 《国外铁道车辆》 2009年第1期39-43,共5页
介绍了列车车轮不圆顺的诱因及车轮的不圆顺对车辆、轨道元件造成破坏的研究情况,给出了预测车轮不圆顺的发展及后果的数学模型,并提出了减少车轮不圆发展的措施。
关键词 铁道车辆 车轮不圆顺 研究
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我国铁道车辆用高强度耐大气腐蚀钢的进展 被引量：22
19
作者 侯豁然 付俊岩 《钢铁》 CAS CSCD 北大核心 2004年第6期71-74,共4页
回顾了我国铁道车辆用耐大气腐蚀钢的现状 ,提出了在高速重载条件下铁道车辆及其用钢的新要求。初步总结了我国高强度耐大气腐蚀钢的研究工作 ,对比分析了国内几个主要钢厂开发生产的高强度耐大气腐蚀钢的工艺性能。
关键词 铁道车辆 耐大气腐蚀钢 高强度
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铁道车辆几何滤波现象及弹性车体共振分析 被引量：26
20
作者 周劲松 孙文静 宫岛 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第12期1653-1657,共5页
运用简化铁道车辆模型,对几何滤波现象进行了分析.建立了刚柔耦合弹性车体模型,分析了几何滤波现象对车体响应功率谱的影响,以及几何滤波与弹性车体共振频率的关系.研究表明,几何滤波分为轴距滤波和定距滤波.在某些特定轨道不平顺波长下... 运用简化铁道车辆模型,对几何滤波现象进行了分析.建立了刚柔耦合弹性车体模型,分析了几何滤波现象对车体响应功率谱的影响,以及几何滤波与弹性车体共振频率的关系.研究表明,几何滤波分为轴距滤波和定距滤波.在某些特定轨道不平顺波长下,车体的点头和浮沉响应均为零,该现象称为轴距滤波;定距滤波是指在某些波长下,车体的浮沉或者点头响应为零.在车体空点头响应频率附近,轨道对车体浮沉振动的加速度传递率达到局部最大,当车体的垂向1阶弯曲频率与这些峰值频率吻合时,将产生车体弹性共振现象. 展开更多
关键词 铁道车辆 几何滤波 弹性车体 平稳性
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