铁路普通货物装载加固安全性与速度的关联性分析

摘要

随着国民经济和铁路建设的快速发展，高速和重载是我国铁路货运发展的重要方向。货物装载加固是关系到货物列车运行安全和货物安全的关键环节，需要对装载加固安全性的影响因素，特别是与速度相关的因素进行详细研究。线路随机因素、曲线线路、横风载荷以及重车重心高度和横向偏载等因素对装载加固安全性的影响随着速度的增加而增加，特别是当几种因素共同作用时装载加固安全性将进一步恶化。本文基于装载加固基本原理，结合车辆系统动力学理论，考虑货车系统动态特性和线路随机因素，采用动力学仿真的方法对铁路普通货物装载加固安全性与速度的关联性开展研究，主要进行了以下研究工作:
　　(1)通过对国内外装载加固安全性研究的总结，提出了将装载加固安全性分为装载安全性和加固安全性。分析了影响装载加固安全性的因素，确定了其中与速度相关的关键因素，并选取了用于评价装载安全性和加固安全性的指标。
　　(2)通过分析目前我国最常用的货车转向架和通用平车系统，建立了完整的货物装载动力学模型。建立了各种加固装置的力学模型，以某普通货物运输为例，建立完整的货车-货物加固三维动力学模型。
　　(3)通过仿真对装载安全性与速度的关联性进行了研究，研究了货车直线运行、曲线通过和横风作用时的装载安全性随着运行速度的变化规律，分析了重车重心高度和横向偏载量的影响。对仿真结果进行分析，建立包含随机因素、曲线线路、横风载荷、重车重心高度和横向偏载量等因素的装载安全性与速度的关联关系。
　　(4)研究了纵向冲击对加固安全性的影响，推导货车连挂冲击的冲击载荷，进行了不同冲击速度下的连挂冲击动力学仿真分析，得到了整个冲击过程货车-货物加固系统的动态响应。通过货物倾覆稳定系数、货物加速度和加固装置作用力对货物加固安全性进行评价，给出了加固安全性指标与速度的关系。
　　相比于传统的采用经验公式进行装载加固安全评估，本文采用动力学方法，基于完整细致的动力学模型，可以得到更丰富的更关键的信息，对装载加固安全性的深入研究至关重要，是非常有效的研究手段。本文得到的结果对装载加固安全性评估和装载加固方案设计都具有一定的指导意义。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 论文选题背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．1．1 国内研究现状

1．1．2 国外研究现状

1．3 论文框架及主要内容

第2章 普通货物装载加固安全性概述

2．1 装载加固安全性定义

2．1．1 装载安全性

2．1．2 加固安全性

2．2 装载加固安全性的影响因素分析

2．2．1 装载加固安全性的影响因素

2．2．2 装载加固安全性影响因素与速度的相关性

2．2．3 装载加固安全性与速度的关联

2．3 货物装载加固安全性的评价指标

2．3．1 装载安全性评价指标

2．3．2 加固安全性评价指标

2．4 本章小结

第3章 铁路普通货物装载加固建模

3．1 车辆动力学仿真软件介绍

3．2 货车系统及货物装载建模

3．2．1 转K6型转向架基本特征

3．2．2 平车系统动力学建模

3．2．3 货物装载建模

3．3 普通货物加固建模

3．3．1 货物加固装置及加固方式建模

3．3．2 货车-货物加固建模

3．4 本章小结

第4章 普通货物装载安全性与速度的关联性分析

4．1 直线运行时装载安全性与速度的关系

4．1．1 直线运行工况计算条件

4．1．2 重车重心高度的影响

4．1．3 横向偏载量的影响

4．2 曲线通过时装载安全性与速度的关系

4．2．1 曲线通过工况计算条件

4．2．2 不同曲线半径重车重心高度的影响

4．2．3 不同曲线半径横向偏载的影响

4．2．4 曲线半径的影响

4．3 横风作用时装载安全性与速度的关系

4．3．1 横风作用工况计算条件

4．3．2 横风风速对装载安全性的影响

4．3．3 横风作用下曲线通过时重车重心高度的影响

4．3．4 横风作用下曲线通过时横向偏载的影响

4．4 装载安全性与速度的关联

4．5 本章小结

第5章 纵向冲击对加固安全性的影响分析

5．1 纵向冲击仿真输入条件

5．2 货车纵向冲击仿真结果

5．3 纵向冲击对货物加固安全性的影响

5．4 本章小结

结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果

附录