跨座式单轨车辆制动盘热负荷性能研究
发布时间：2021-06-05 06:49
随着科技不断发展,为了满足城市人口日常出行需求,城市轨道交通已迅速发展成一种有效的解决方案。其中跨座式单轨车辆因具有爬坡能力强、转弯半径小、占地少、噪音小以及成本低等优点,未来在国内将有巨大的应用市场。跨座式单轨车辆因多运行在转弯半径小、地形复杂的城市路况,导致其在运行过程中频繁进行制动,因此制动盘相比其他城市轨道交通车辆承受更加剧烈的热负荷作用,导致疲劳寿命明显下降从而影响车辆的安全运行。由于试验条件的限制,目前国内外对于跨座式单轨车辆制动盘在制动过程中所受到的热负荷研究仍处于探索阶段。本文为了对跨座式单轨车辆制动盘进行更符合实际情况的热负荷仿真研究,采用模拟接触摩擦生热模型研究方法,在ABAQUS软件中建立1:1制动盘实体模型,完成常用制动和紧急制动两种典型工况相关参数的计算,结合制动工况对实体模型设置速度位移和对流换热边界条件,完成跨座式单轨车辆制动盘和摩擦片有限元仿真模型的建立。对制动盘瞬态温度场进行仿真计算,研究温度场分布情况以及变化规律,并将得到的仿真结果与采用等效热源方法得到的仿真结果进行对比分析。此外,结合模拟接触摩擦生热模型采用热-机完全耦合法对制动盘热应力场进行仿真...
【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：96 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
美国建国百年纪念博览会上的单轨车辆
西南交通大学硕士研究生学位论文 第 2 页究分析具有尤为重要的意义。1.2 跨座式单轨车辆国内外发展现状世界上最早展出的跨座式单轨车辆是 1876 年美国建国百年纪念博览会上的蒸汽双层单轨车辆，至今已经有 140 多年历史，一经问世就引起了世界广泛关注[9]。车辆运行在宾夕法尼亚州的费尔蒙特公园内，线路总长约 170m，连接了园艺与农业两个展览馆。车辆走行部主要由两个主轮组成，后轮采用旋转蒸汽机式的驱动方式，车辆两侧均可上下车。独特的设计理念首次解决了跨座式单轨车辆易从轨道上脱落的问题，大体结构如图 1-1 所示。虽然其采用的是蒸汽机发动方式，效率低下，但对后续跨座式单轨车辆发展奠定了重要的基础。
西南交通大学硕士研究生学位论文 第 3 页展阶段，与地铁、有轨电车等一同成为城市轨道交通车辆中重要的一部分。1.2.1 国外跨座式单轨车辆现状如今世界上很多国家都运营有跨座式单轨线路。根据车辆转向架结构的差异，大致可分为以下几种具有代表性的跨座式单轨车辆，分别对其技术特点和现状进行介绍。1.2.1.1 洛克希德单轨车辆（Lockheed-Monorail）20 世纪 50 年代后期，洛克希德飞机制造公司利用其制造飞机的技术，设计出一种独特的跨座式单轨车辆[12]。其主要特点是采用钢轮而不是充气橡胶轮胎来进行车辆的承载、导向、牵引和制动作用，转向架结构如图 1-3 所示。线路使用预应力混凝土制成的单轨梁作为轨道，左右下部分别设置细小轨道，与转向架上分布的四个钢制导向轮相互配合，起接触导向作用，使得车辆运行更加平稳。但由于采用的是钢轮钢轨配合的形式，导致列车在转弯时，不能很平稳地通过，必须要经过一系列的摇摆运动后才能获得较好的角度过弯，并且噪音大，维修成本高，渐渐被其他类型的跨座式单轨车辆系统所替代。
【参考文献】：
期刊论文
[1]跨座式单轨车的发展及其应用前景[J]. 王治颖,李芾,牛悦丞,冯一凡. 电力机车与城轨车辆. 2018(04)
[2]ULF轻轨列车制动盘温度场及热应力分析[J]. 戴鑫亮,王伯铭. 机车电传动. 2018(03)
[3]基于阻力公式对跨座式单轨交通车辆运行阻力的分析[J]. 李俊岭. 交通节能与环保. 2017(06)
[4]跨座式单轨走行轮胎模型参数辨识研究[J]. 杜子学,陈亮,文孝霞,刘玉文,蔺高. 机车电传动. 2017(05)
[5]跨座式单轨交通系统的发展现状与展望[J]. 李照华. 山西建筑. 2017(08)
[6]跨座式单轨交通在我国的应用和创新[J]. 仲建华. 都市快轨交通. 2014(02)
[7]单轨交通应用性分析[J]. 肖俊. 电力机车与城轨车辆. 2013(04)
[8]跨座式单轨车辆特点及国内外应用情况[J]. 宫文平. 国外铁道车辆. 2013(01)
[9]跨座式单轨车辆技术国产化[J]. 李景义. 现代城市轨道交通. 2012(06)
[10]高速列车制动盘瞬态温度和热应力分布仿真分析[J]. 周素霞,杨月,谢基龙. 机械工程学报. 2011(22)
博士论文
[1]不确定热传导方程[D]. 杨向峰.清华大学 2016
硕士论文
[1]摆臂式转向架制动装置设计及制动盘热应力分析[D]. 王登.北京交通大学 2017
[2]高速列车制动盘流场和温度场仿真[D]. 何振帆.西南交通大学 2017
[3]跨座式单轨车辆制动系统仿真研究[D]. 钟伟.西南交通大学 2017
[4]蠕铁制动盘散热筋断裂失效分析研究[D]. 孙楚怡.北京交通大学 2017
[5]高速列车铸钢制动盘热疲劳性能研究及寿命预测[D]. 岑升波.西南交通大学 2016
[6]70%低地板有轨电车制动盘热负荷研究[D]. 梁玥.西南交通大学 2016
[7]高速列车制动装置的温度场与热应力耦合分析[D]. 邹本涛.兰州理工大学 2013
[8]160km/h货车制动盘热—应力及强度分析[D]. 张新芳.西南交通大学 2012
[9]高速列车制动盘热—机耦合数值模拟[D]. 李明.西南交通大学 2007
本文编号：3211662
【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：96 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
美国建国百年纪念博览会上的单轨车辆
西南交通大学硕士研究生学位论文 第 2 页究分析具有尤为重要的意义。1.2 跨座式单轨车辆国内外发展现状世界上最早展出的跨座式单轨车辆是 1876 年美国建国百年纪念博览会上的蒸汽双层单轨车辆，至今已经有 140 多年历史，一经问世就引起了世界广泛关注[9]。车辆运行在宾夕法尼亚州的费尔蒙特公园内，线路总长约 170m，连接了园艺与农业两个展览馆。车辆走行部主要由两个主轮组成，后轮采用旋转蒸汽机式的驱动方式，车辆两侧均可上下车。独特的设计理念首次解决了跨座式单轨车辆易从轨道上脱落的问题，大体结构如图 1-1 所示。虽然其采用的是蒸汽机发动方式，效率低下，但对后续跨座式单轨车辆发展奠定了重要的基础。
西南交通大学硕士研究生学位论文 第 3 页展阶段，与地铁、有轨电车等一同成为城市轨道交通车辆中重要的一部分。1.2.1 国外跨座式单轨车辆现状如今世界上很多国家都运营有跨座式单轨线路。根据车辆转向架结构的差异，大致可分为以下几种具有代表性的跨座式单轨车辆，分别对其技术特点和现状进行介绍。1.2.1.1 洛克希德单轨车辆（Lockheed-Monorail）20 世纪 50 年代后期，洛克希德飞机制造公司利用其制造飞机的技术，设计出一种独特的跨座式单轨车辆[12]。其主要特点是采用钢轮而不是充气橡胶轮胎来进行车辆的承载、导向、牵引和制动作用，转向架结构如图 1-3 所示。线路使用预应力混凝土制成的单轨梁作为轨道，左右下部分别设置细小轨道，与转向架上分布的四个钢制导向轮相互配合，起接触导向作用，使得车辆运行更加平稳。但由于采用的是钢轮钢轨配合的形式，导致列车在转弯时，不能很平稳地通过，必须要经过一系列的摇摆运动后才能获得较好的角度过弯，并且噪音大，维修成本高，渐渐被其他类型的跨座式单轨车辆系统所替代。
【参考文献】：
期刊论文
[1]跨座式单轨车的发展及其应用前景[J]. 王治颖,李芾,牛悦丞,冯一凡. 电力机车与城轨车辆. 2018(04)
[2]ULF轻轨列车制动盘温度场及热应力分析[J]. 戴鑫亮,王伯铭. 机车电传动. 2018(03)
[3]基于阻力公式对跨座式单轨交通车辆运行阻力的分析[J]. 李俊岭. 交通节能与环保. 2017(06)
[4]跨座式单轨走行轮胎模型参数辨识研究[J]. 杜子学,陈亮,文孝霞,刘玉文,蔺高. 机车电传动. 2017(05)
[5]跨座式单轨交通系统的发展现状与展望[J]. 李照华. 山西建筑. 2017(08)
[6]跨座式单轨交通在我国的应用和创新[J]. 仲建华. 都市快轨交通. 2014(02)
[7]单轨交通应用性分析[J]. 肖俊. 电力机车与城轨车辆. 2013(04)
[8]跨座式单轨车辆特点及国内外应用情况[J]. 宫文平. 国外铁道车辆. 2013(01)
[9]跨座式单轨车辆技术国产化[J]. 李景义. 现代城市轨道交通. 2012(06)
[10]高速列车制动盘瞬态温度和热应力分布仿真分析[J]. 周素霞,杨月,谢基龙. 机械工程学报. 2011(22)
博士论文
[1]不确定热传导方程[D]. 杨向峰.清华大学 2016
硕士论文
[1]摆臂式转向架制动装置设计及制动盘热应力分析[D]. 王登.北京交通大学 2017
[2]高速列车制动盘流场和温度场仿真[D]. 何振帆.西南交通大学 2017
[3]跨座式单轨车辆制动系统仿真研究[D]. 钟伟.西南交通大学 2017
[4]蠕铁制动盘散热筋断裂失效分析研究[D]. 孙楚怡.北京交通大学 2017
[5]高速列车铸钢制动盘热疲劳性能研究及寿命预测[D]. 岑升波.西南交通大学 2016
[6]70%低地板有轨电车制动盘热负荷研究[D]. 梁玥.西南交通大学 2016
[7]高速列车制动装置的温度场与热应力耦合分析[D]. 邹本涛.兰州理工大学 2013
[8]160km/h货车制动盘热—应力及强度分析[D]. 张新芳.西南交通大学 2012
[9]高速列车制动盘热—机耦合数值模拟[D]. 李明.西南交通大学 2007
本文编号：3211662
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