30t轴重货车动力学性能研究

摘要

随着我国经济的发展，铁路运输能力不断受到挑战，为了解决这一问题，我国一直以来都在发展大轴重货车，但是随着货车轴重的增加，轮轨间相互作用不断加剧，线路损耗严重，车辆运行的平稳性和曲线通过的安全性受到了挑战。为此，改进提升大轴重货车的动力学性能是解决问题过程中的一个重要环节。
　　本文对30t轴重货车进行了细致的研究，对其结构和悬挂方式进行了分析，使用多体动力学软件SIMPACK对其建立仿真模型，模型中对几种非线性悬挂方式进行了简化处理。综合考虑现行几种动力学性能评价指标方法，仿真研究货车在空、重车工况下的各项动力学性能，然后还计算了车辆一系悬挂各向参数对货车在空、重车工况下的动力学性能影响，最后计算了不同线路条件下的车辆曲线通过性能。
　　研究结果表明，空车工况下的非线性临界速度要小于重车工况;在直线上运行时，重车工况下横向平稳性较差，空车工况下垂向平稳性较差;在曲线上运行时，重车的轮轨间作用力较大。合理的选择适当的一系悬挂纵向、横向和垂向刚度，能够使重载货车具有比较优良的动力学性能。增大曲线线路的半径对车辆的曲线通过能力十分有利，但是要注意不同速度通过不同半径曲线所需要的超高不同，过大的超高会使车辆容易倾覆，过小的超高会使轮轨间作用力增大、磨耗剧烈，为了使实际运行中车辆在各种线路工况下有良好的性能，需要控制车辆在不同线路条件下的运行速度。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 理论背景及实际意义

1．2 国内外重载运输现状分析

1．2．1 国外重载运输发展现状

1．2．2 我国重载运输发展现状

1．3 重载货车动力学性能研究现状

1．4 课题研究内容与方法

1．5 本章小结

第2章 货车动力学仿真模型的建立

2．1 SIMPACK软件简介

2．2 车辆模型

2．3 模型中的非线性环节

2．3．1 非线性轮轨接触

2．3．2 非线性轮轨相互作用力

2．3．3 非线性悬挂

2．4 轨道激励

2．5 本章小结

第3章 动力学性能评定标准和计算说明

3．1 车辆运行的安全性

3．1．1 轮轴横向力

3．1．2 轮轨横向力

3．1．3 轮轨垂向力

3．1．4 脱轨系数

3．1．5 轮重减载率

3．2 车辆运行的平稳性

3．2．1 平稳性指标

3．2．2 最大振动加速度

3．2．3 平均最大振动加速度

3．3 非线性稳定性分析和计算方法

3．3．1 横向位移法

3．3．2 单次积分法

3．3．3 失稳状态为初始条件

3．4 本章小结

第4章 货车系统空重车动力学性能比较

4．1 临界速度

4．1．1 重车蛇形临界速度

4．1．2 空车蛇形临界速度

4．2 直线运行平稳性

4．2．1 重车的运行平稳性

4．2．2 空车的运行平稳性

4．3 曲线通过安全性

4．4 本章小结

第5章 参数对车辆动力学性能的影响

5．1 系统参数的影响

5．1．1 一系纵向刚度

5．1．2 一系横向刚度

5．1．3 一系垂向刚度

5．2 曲线线路参数的影响

5．2．1 曲线半径的影响

5．2．2 超高变化的影响

5．2．3 缓和曲线长度的影响

5．3 本章小结

结论和展望

致谢

参考文献