操纵方式对重载列车纵向冲动的影响研究

发布时间：2023-04-01 22:48

　　随着经济的快速发展,国内货物运输及国际间贸易量的需求急速上升,开通重载运输尤为重要,而铁路货运重载化正成为新常态。由于重载货运列车牵引总重、轴重、列车的长度不断增加,导致制动波传递时间加长,前后车辆制动不同步,车钩力增大,使列车纵向冲动随之越来越大。过大的纵向冲动会引起车钩断裂、列车脱轨、零部件磨损严重等一系列安全问题,影响列车纵向冲动的因素包括编组、制动初速度、坡度、曲线半径、制动波速、制动响应时间等,因此对长大重载列车的纵向冲动影响因素分析就显得十分重要。本文从重载列车纵向冲动理论和三维模型建立两方面入手,分析两万吨重载列车不同操纵方式下的纵向冲动影响,并引入ECP电控空气制动系统解决列车纵向冲动过大,并对三万吨列车经过的最大坡度和纵向冲动进行分析。本论文的主要内容包括:(1)重载列车纵向动力学理论综述。详细分析了动力学中牵引特性、空气制动、动力制动特性、钩缓装置、基本阻力等各个作用力,以及纵向冲动产生的原因和纵向冲动过大的评判标准。(2)重载列车多体动力学模型建立及模型的验证。从重载列车的车体、车钩及轮对角度出发,在UMInput中建立简化的列车三维模型,分别对一万吨和两万吨重载...

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 论文的研究目的和意义
    1.2 重载运输的意义
    1.3 重载列车
    1.4 国内外纵向动力学研究现状
        1.4.1 国内重载列车纵向冲动研究现状
        1.4.2 国外重载列车纵向冲动研究现状
    1.5 本文的主要内容及技术方法
2 重载列车纵向动力学理论与基础模型
    2.1 纵向动力学概述
    2.2 机车牵引力与制动力模型
        2.2.1 机车牵引力模型
        2.2.2 机车动力制动模型
    2.3 车辆模型
        2.3.1 车辆技术参数
        2.3.2 车辆制动
    2.4 缓冲器模型
    2.5 重载列车运行阻力
    2.6 列车纵向冲动评价标准
        2.6.1 纵向冲动产生的原因
        2.6.2 纵向安全性能的评判指标
3 重载列车多体动力学建模与验证
    3.1 UM介绍
    3.2 轮对的建立
    3.3 车体
    3.4 车钩
    3.5 整个列车的建立
    3.6 约束条件设置
    3.7 模型验证
        3.7.1 一万吨列车纵向动力学验证
        3.7.2 两万吨列车1+1+1+1编组纵向冲动验证
        3.7.3 两万吨列车1+2+1编组纵向冲动验证
4 两万吨列车纵向冲动分析与优化
    4.1 列车运行工况
    4.2 编组形式对纵向冲动的影响
    4.3 长大上下坡对纵向冲动的影响
        4.3.1 下坡道纵向冲动
        4.3.2 上坡道纵向冲动
    4.4 曲线半径及制动初速度
        4.4.1 曲线半径对纵向冲动的影响
        4.4.2 制动初速度对纵向冲动的影响
    4.5 空气制动波速及响应时间
    4.6 ECP、DP制动系统
        4.6.1 ECP、DP的发展
        4.6.2 ECP系统的试验分析
        4.6.3 ECP制动系统对纵向冲动的优化
5 ECP制动工况下的三万吨列车纵向冲动分析
    5.1 三万吨重载列车
    5.2 三万吨列车通过的最大坡度分析
        5.2.1 单机牵引列车通过的最大坡度
        5.2.2 多机牵引列车通过的最大坡度
        5.2.3 列车运行限制条件验证
    5.3 SS4G型机车牵引三万吨列车的最大坡度
        5.3.1 SS4G型机车的参数
        5.3.2 最大坡度计算
        5.3.3 三万吨限制条件验证
    5.4 ECP制动工况下的纵向冲动分析
结论
致谢
参考文献



本文编号：3778008