重載列車系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究.pdf

1、重載運(yùn)輸是除高速以外，鐵路現(xiàn)代化的又一個(gè)標(biāo)志。自20世紀(jì)60年代以來，發(fā)展鐵路重載運(yùn)輸?shù)玫绞澜缟显絹碓蕉鄧?guó)家的重視。長(zhǎng)期以來，鐵路運(yùn)輸以其速度快、運(yùn)量大、安全方便、耗能低等優(yōu)點(diǎn)在我國(guó)交通運(yùn)輸中占據(jù)著十分重要的地位。但是，多方面的原因?qū)е挛覈?guó)運(yùn)能與運(yùn)量之間的矛盾異常突出。發(fā)展重載運(yùn)輸，大幅度提高列車的運(yùn)載量是解決我國(guó)日益激化的鐵路貨運(yùn)矛盾的重要途徑和根本對(duì)策。然而，由于列車重量增加，長(zhǎng)度增加，車輛軸重增大，列車運(yùn)行中的牽引力及制動(dòng)力加大，

2、制動(dòng)波傳遞時(shí)間加長(zhǎng)，而且列車所占的線路縱橫斷面比較復(fù)雜，因此，重載列車的受力情況遠(yuǎn)比一般列車復(fù)雜。列車的沖動(dòng)、斷鉤、脫鉤、脫軌，以至貨物及車輛設(shè)備損壞增多、線路變形及養(yǎng)護(hù)維修工作量增大、輪軌磨耗加劇等，已成為重載鐵路運(yùn)輸中的突出問題。 重載列車系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)是隨著重載列車的發(fā)展而建立起來的，其研究對(duì)象是重載列車在線路上運(yùn)行時(shí)的動(dòng)態(tài)行為特性，研究目的是分析重載列車在運(yùn)行過程中機(jī)車車輛與線路、列車中機(jī)車車輛之間相互關(guān)系和相互作用，并尋求

3、合理措施來改善他們之間的動(dòng)態(tài)相互關(guān)系，降低其有害作用，保證重載列車運(yùn)行安全可靠。重載列車系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究的問題比較多，涉及面廣，有機(jī)車的、車輛的、線路的各種問題，還有列車編組的、機(jī)車配置的以及機(jī)車操縱等方面的問題。 本文首先以作為列車構(gòu)成的基本要素的重載貨車為對(duì)象，分析了車輛結(jié)構(gòu)或特性參數(shù)對(duì)車輛動(dòng)力學(xué)性能的影響規(guī)律。接著，針對(duì)傳統(tǒng)列車動(dòng)力學(xué)研究中出現(xiàn)的自由度眾多，難于計(jì)算處理等局限，本文運(yùn)用基于循環(huán)變量的模塊化建模及數(shù)值求解方法對(duì)

4、重載列車動(dòng)力學(xué)做了較為系統(tǒng)的研究，主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行分析： (1)重載列車與線路之間的相互作用和相互關(guān)系，具體而言包括直線、曲線、坡道以及由三者構(gòu)成的空間曲線； (2)重載列車動(dòng)力學(xué)性能與編組之間的關(guān)系，具體而言涉及編組輛數(shù)、機(jī)車配置以及空重車混編等方面； (3)重載列車機(jī)車操縱與系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)之間的密切關(guān)系，具體分析列車加速、勻速(包括理想勻速、均衡勻速)和減速之間的關(guān)系； (4)重載列車空氣制動(dòng)系統(tǒng)初