五模块100%低地板有轨电车动力学特性研究

发布时间：2020-07-22 02:58

【摘要】：近年来,随着我国现代化城市建设步伐的加快,城市人口数量迅速增加,交通拥堵问题日益严重。市民对拥有更方便、快捷出行的交通方式的需求愈发迫切,这促使了城市轨道交通运输系统的快速发展,运输工具种类也更加多元化。100%低地板有轨电车作为众多城市轨道交通系统的一员,不仅具有节能环保、乘坐舒适、方便乘客上下车等诸多优点,而且其运输能力介于地铁和公共汽车之间,是属于中等运能的一种公共交通形式,既可以作为大城市交通系统中的辅助系统,又可以作为中小型城市交通系统中的主要运输系统,可以在解决城市拥堵问题中起到重要作用,其市场需求也日益增加,国内各大主机厂先后研发制造了多种100%低地板有轨电车。首先,对国内外低地板有轨电车的发展情况进行了概述,介绍了低地板有轨电车的结构形式,对比分析了各结构形式的优缺点;然后又对100%低地板有轨电车转向架的结构形式进行了介绍,并分析了独立旋转车轮转向架和小轮径转向架各自的特点。在此基础上确定文中研究的低地板有轨电车采用浮车结构,并通过小轮径转向架实现100%低地板的模式。然后对文中所用到的动力与非动力转向架的结构组成及特点进行了详细说明,并对车体之间的铰接装置进行分析,通过对比确定了更为适合的铰接实现方式,基于SIMPACK多体动力学分析软件建立了五模块100%低地板有轨电车的动力学模型。在建立的有轨电车动力学仿真模型的基础上,对一系悬挂和二系悬挂中的主要参数进行优化分析,得出最合适的悬挂参数组合,并基于优化后的悬挂参数,对五模块100%低地板有轨电车动力学性能进行预测分析。分析结果表明:在速度70km/h范围内,空、重车工况条件下车辆的运行稳定性、运行平稳性以及曲线通过性能都达到GB/T5599-1985标准优秀等级。最后,为研究槽型轨对五模块100%低地板有轨电车动力学性能的影响,对比分析了车辆在通过59R2槽型轨和无槽轨两种轨道情况下的动力学响应,并对不同滚动圆横向跨距和不同轨底坡情况下的动力学性能进行了分析。结果表明:当车辆运行在小半径曲线上,且轮轨之间发生轮背接触时,槽型轨由于拥有轮缘槽这一特殊结构,会对车辆横向运动趋势起到限制作用,使得轮轨之间横向作用力增大。滚动圆横向跨距是影响轮背接触的主要因素;轨底坡变化对该车辆的曲线通过性能指标及横向平稳性指标影响较大。
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U482.1
【图文】：

有轨电车,车体,中间位置,地板

地纷纷开始建设较为完善的有轨电车系统，有轨电车的普及，为城市公共交通运输事业做出了重要贡献。随着汽车技术的发展，汽车因其速度快，机动性好，乘坐舒适性较高等诸多优点渐渐成为大众出行的首选。另外，当时的有轨电车由于噪声大、舒适性较差，所用轨道多数是建立在路面之上，维护费用高，且不利于路面的平整性等缺点，逐渐被各大城市废弃，甚至完全取消了有轨电车。随着全球经济的发展，城市居民生活品质日益改善，私家小汽车保有量持续增加，导致能源过度消耗、交通系统更加拥堵、环境污染问题日益加剧，欧洲众多发达国家已经关注到以汽车为主导的城市交通运输系统带来的弊端，并致力于寻找一种交通运输方式来解决这些问题。低地板有轨电车系统应运而生，由于消耗的能源较少，对环境友好且乘坐舒适，使得其迅速成为城市轨道交通系统发展的新趋势。有轨电车经历了从部分低地板到 100%低地板的发展过程，大致可以分为三个阶段[20-22]。第一阶段的低地板有轨电车低地板区域为分段式，只在车辆上下乘客处设置低地板，这一时期的车辆其低地板的面积较少仅占全车总面积的 20%左右，并且由于地板面高度不同还需要设置过度台阶，如图 1-1 所示。

有轨电车

图 1-2 第二阶段的低地板有轨电车第三阶段的低地板有轨电车采用全低地板技术，使得整车地板面都能实现低地板化低地板区域贯穿全车，无需设置过度台阶，该种低地板有轨电车又被称为 100%低地板有轨电车，其基本代表了目前国内外有轨电车技术中的最高水平，也是现今最为流行的低地板有轨电车的形式，如图 1-3 所示。

有轨电车

西南交通大学硕士研究生学位论文第 3页图 1-2 第二阶段的低地板有轨电车第三阶段的低地板有轨电车采用全低地板技术，使得整车地板面都能实现低地板化，低地板区域贯穿全车，无需设置过度台阶，该种低地板有轨电车又被称为 100%低地板有轨电车，其基本代表了目前国内外有轨电车技术中的最高水平，也是现今最为流行的低地板有轨电车的形式，如图 1-3 所示。

【参考文献】