四模块100%低地板有轨电车小曲线通过性能研究

发布时间：2017-09-23 22:05

  本文关键词：四模块100%低地板有轨电车小曲线通过性能研究

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【摘要】：随着城市规模的逐步扩大,低地板有轨电车作为一种新型的交通工具,以其方便、快速、低碳环保、经济适用的特点,越来越受到各大城市的关注。低地板有轨电车与传统城市轨道车辆的主要区别在于,传统车辆转向架采用的是传统轮对,需公用车轴连接左后两个车轮,导致车辆地板面距离轨面的高度较大,不方便乘客上下车。而低地板有轨电车采用独立旋转车轮,降低车轴高度或取消车轴装置,大大降低了地板面高度,不仅解决了乘客上下车的困难,而且节约了站台的设计费用。由于转向架和车体结构的变化,低地板有轨电车的小曲线通过性能与传统城市轨道车辆有较大的差别。故而,研究低地板有轨电车的小曲线通过性能时,需对整车进行动力学分析。本文主要是采用SIMPACK仿真软件对某四模块100%低地板有轨电车进行仿真分析。首先介绍了低地板有轨电车的起源和发展、国内外的低地板有轨电车应用现状以及不同种类的低地板有轨电车转向架；接着,利用多刚体系统动力学知识,推导了独立旋转车轮的蠕滑力公式,并建立了独立旋转车轮的动力学方程；随后,采用SIMPACK仿真软件,建立四模块低地板有轨电车分析模型,并指出关键部件的建模方法。利用建立的四模块100%低地板有轨电车仿真模型,在原有车辆参数的基础上,改变一系悬挂刚度、二系悬挂刚度、车间铰接刚度,对比小曲线通过性能指标,总结主要参数影响规律。此外,介绍防折弯油压系统的作用和特点,对比了有无防折弯油压系统情况下车辆的曲线通过性能。最后,论文分析了四模块100%低地板有轨电车在不同曲线线路上的通过性能,例如S型曲线、C型曲线。优化曲线线路参数,为选择适宜四模块100%低地板有轨电车运行的曲线线路组合提供了指导。
【关键词】：100%低地板有轨电车 独立旋转车轮 防折弯系统 小曲线通过性能
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U482.1
【目录】：

• 摘要6-7
• abstract7-11
• 第1章 绪论11-22
• 1.1 选题背景11
• 1.2 低地板有轨电车发展概况11-15
• 1.2.1 低地板有轨电车的发展过程11-13
• 1.2.2 低地板有轨电车的技术趋势13-15
• 1.3 低地板有轨电车结构型式15-18
• 1.3.1 单车型15-16
• 1.3.2 浮车型16-17
• 1.3.3 铰接型17-18
• 1.4 低地板有轨电车转向架18-20
• 1.4.1 小轮径传统转向架18
• 1.4.2 独立旋转车轮转向架18-20
• 1.5 曲线通过性能研究现状20-21
• 1.6 本文主要研究内容21-22
• 第2章 四模块100%低地板有轨电车建模及导向分析22-38
• 2.1 车辆系统的主要技术参数22-23
• 2.1.1 最高运行速度22
• 2.1.2 车辆结构形式22-23
• 2.1.3 车体尺寸23
• 2.2 转向架类型23-24
• 2.3 车间铰接装置24
• 2.4 多刚体系统动力学基础24-28
• 2.4.1 坐标转化24-25
• 2.4.2 牛顿-欧拉方程25-28
• 2.5 独立旋转车轮蠕滑力推导28-30
• 2.6 独立旋转车轮动力学方程30-31
• 2.7 四模块100%低地板有轨电车仿真模型31-33
• 2.7.1 建模软件SIMPACK简介31-32
• 2.7.2 独立旋转车轮转向架建模方法32
• 2.7.3 车辆建模方法32-33
• 2.8 曲线导向能力分析33-37
• 2.9 本章小结37-38
• 第3章 悬挂装置及车间铰接对小曲线通过性能的影响38-55
• 3.1 曲线通过性能评估指标38-39
• 3.1.1 脱轨系数38
• 3.1.2 轮重减载率38-39
• 3.1.3 轮轨/轮轴横向力39
• 3.2 悬挂参数对小曲线通过性能的影响39-45
• 3.2.1 一系悬挂刚度对小曲线通过性能的影响40-42
• 3.2.2 二系悬挂刚度对小曲线通过性能的影响42-45
• 3.3 车间铰接装置对小曲线通过性能的影响45-54
• 3.3.1 车间铰接平动刚度对小曲线通过性能的影响45-50
• 3.3.2 车间铰接转动刚度对小曲线通过性能的影响50-54
• 3.4 本章小结54-55
• 第4章 防折弯系统对小曲线通过性能的影响55-67
• 4.1 防折弯系统原理介绍55-56
• 4.2 防折弯系统对曲线加宽量的影响56-59
• 4.3 防折弯系统小曲线通过性能分析59-66
• 4.3.1 S/C形曲线线路概况59-60
• 4.3.2 S形曲线线路仿真分析60-63
• 4.3.3 C形曲线线路仿真分析63-66
• 4.4 本章小结66-67
• 第5章 曲线通过性能对小曲线线路设计的约束分析67-82
• 5.1 小曲线线路设计原则指导67
• 5.2 工况1仿真分析67-74
• 5.3 工况2仿真分析74-81
• 5.4 本章小结81-82
• 结论82-84
• 致谢84-85
• 参考文献85-90
• 攻读硕士学位期间发表的论文90

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