基于燕尾突變的車輛脫軌研究.pdf

1、車輛脫軌會給人民的生命財產(chǎn)造成巨大損失，國內(nèi)外車輛脫軌事故時有報道。隨著重載高速鐵路的不斷發(fā)展，車輛安全運行問題顯得更加突出。最近幾十年來從事鐵路研究的專家們在脫軌理論和試驗研究方面都取得了很大的進(jìn)展。然而車輛脫軌問題的復(fù)雜性及其研究的困難性，導(dǎo)致問題仍然沒有得到很好的解決，研究表明，現(xiàn)行的脫軌評判標(biāo)準(zhǔn)都存在著一定的不確定性和保守性，不能有效地用于車輛脫軌評價。因此，通過重新認(rèn)識和分析現(xiàn)行的脫軌評判標(biāo)準(zhǔn)，借助突變理論的思想對車輛脫進(jìn)行研

2、究，尋求更加合理有效的評判方法來指導(dǎo)車輛安全運行是很有必要的。
　　本文在通過對車輛脫軌在國內(nèi)外研究的現(xiàn)狀以及脫軌的原因進(jìn)行介紹，分析總結(jié)了現(xiàn)行使用的脫軌評價標(biāo)準(zhǔn)及其缺陷。利用初等突變理論對車輛脫軌進(jìn)行研究，基于燕尾突變模型以脫軌系數(shù)、沖角和脫軌系數(shù)超限時間為控制變量，以車輛運行狀態(tài)為狀態(tài)變量構(gòu)建了車輛脫軌事故燕尾突變模型，并對其突變形式和突變發(fā)生區(qū)域進(jìn)行分析，利用燕尾突變模型的勢函數(shù)闡述了車輛脫軌事故發(fā)生的機(jī)理;結(jié)合燕尾突變模型

3、的分叉集，給出了車輛脫軌的臨界區(qū)和脫軌區(qū);利用多體動力學(xué)軟件SIMPACK建立了車輛仿真模型，通過仿真計算得到車輛在不同工況下的脫軌系數(shù)和沖角的數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理得到脫軌系數(shù)、沖角和脫軌系數(shù)超限時間在燕尾突變模型分叉集的分布情況，對定性的突變分析結(jié)果進(jìn)行實例驗證;提出了基于突變理論的車輛脫軌突變指數(shù)評價方法，根據(jù)歸一公式對控制變量進(jìn)行量化遞歸運算，得到不同時刻車輛運行總的突變隸屬函數(shù)值，然后對車輛狀態(tài)進(jìn)行分析評價;參考輪軌坐標(biāo)系，結(jié)合