纵向动力学

摘要： 为研究特定编组下长大坡道对货物列车纵向动力学性能的影响,利用SIMPACK动力学分析软件建立列车纵向动力学模型,分析研究了坡道牵引启动工况与紧急制动工况下的列车纵向动力学性能并做了分析对比,经研究认为在牵引启动工况与紧急制动工况下列车的纵向动力学性能均符合要求。

摘要： 本书基于国家973计划、863计划和国际合作等重大项目,在开展了分布式驱动电动汽车的电驱动系统设计、状态和参数估计以及动力学控制方法等相关研究和应用实践后,汇总经验编写而成,兼具学术和应用价值。主要内容包括分布式驱动系统构型设计、纵向动力学控制等。

摘要： 为研究十二轴机车的引入对2万吨重载组合列车循环制动过程中纵向冲动的影响,基于纵向动力学理论,建立列车纵向动力学仿真模型,计算在长大下坡道进行循环制动过程中,“八轴机车+八轴机车”、“十二轴机车+八轴机车”和“八轴机车+十二轴机车”3种动力配置下列车的车钩力和纵向加速度,并对比分析不同电制动力作用下该3种动力配置编组列车的纵向冲动差异。结果表明:2万吨重载列车在长大下坡道循环制动时,车钩力会出现拉压转换现象,最大车钩力主要在中部机车及其附近产生;在较大电制动力条件下,与“八轴机车+八轴机车”编组列车相比,“十二轴机车+八轴机车”编组列车在循环制动时产生的最大拉钩力显著减小,而“八轴机车+十二轴机车”编组列车产生的最大拉钩力、最大压钩力和最大纵向加速度均有所增大;3种动力配置编组下,列车循环制动过程中的最大压钩力和纵向加速度均随着电制动力增大而增大,最大拉钩力变化较小。

摘要： 川藏铁路线路起伏较大、长大下坡较多,对开行列车进行纵向动力学性能评估十分必要。本文建立了包括机车DK-2制动机和货车120阀在内的列车制动系统AMEsim模型,并结合Simulink建立的纵向动力学仿真模型,进行列车纵向动力学仿真,评估川藏线即将开行货运列车的纵向动力学性能,完成了下坡道紧急制动和循环制动工况的仿真分析。结果表明,机车的制动是造成纵向冲动的主要因素;由于编组较短,空气制动不同步性对列车纵向冲动影响较小;最大车钩力和加速度发生在制动刚开始时,整个制动过程列车总体运行平稳。

摘要： 在重载机车设计和试验过程中,列车运行的安全性和稳定性是重载列车牵引控制系统研发的重要目标.为满足设计研发人员对重载列车牵引控制软件研发的需要,同时有效减少研发时间和成本,本文从列车纵向动力学出发,在Matlab/Simulink平台上建立重载机车纵向动力学离线仿真模型.为了验证本文所建立的重载机车动力学仿真模型的可行性,在不同工况下对列车进行仿真分析.仿真结果表明列车在不同工况下都能够平稳地牵引和制动,满足列车运行的安全性和稳定性,为重载机车实际线路试验或运行提供参考.

摘要： 地铁列车救援演练过程中,因司机的不恰当操作导致险情及事故时有发生.针对此问题,文章基于Simulink模块建立地铁列车纵向动力学模型,确定最不利工况,对列车救援工况下车钩力进行仿真分析,通过研究不同阶段紧急制动时全列车的车钩力分布规律,提出救援演练制动操作方式优化建议,为地铁列车司机救援演练制动操作方式的合理性提供依据.

摘要： 建立超长重载列车纵向动力学仿真模型,并利用大秦线3万t重载组合列车长大下坡道制动试验数据对其进行验证;分析超长重载列车平直道制动工况时列车编组长度、机车无线同步控制延迟时间,以及长大下坡道常用全制动时坡度差、车钩间隙和ECP制动控制技术对纵向力的影响规律.结果表明:正常情况下,4万～12万t超长重载组合列车编组长度对平直道常用全制动和紧急制动时列车最大纵向压钩力影响较小,均未超过2 250 kN的安全限值;超长重载列车在平直道紧急制动时,同步控制延迟时间超过5 s时列车最大纵向压钩力达到1200kN,但仍未超过安全限值;长大下坡道中坡度差对超长重载列车最大纵向压钩力影响较大,在60km·h-1速度进行常用全制动且纵向力不超安全限值2 250 kN的条件下,4万t超长重载列车允许的长大下坡道最大坡度差为13‰,10万t仅为5‰;超长列车采用新型无间隙车钩和ECP制动技术对减少变坡区段常用全制动时的列车最大纵向压钩力不明显.

摘要： 2万t重载组合列车担负着重载运输主力军的作用,但在列车运行过程中跳钩、脱轨事故时有发生,对列车的行车安全构成了极大威胁。近期,某重载线路上发生了一起2万t重载列车缓解后跳钩事故,使用列车空气制动与纵向动力学联合仿真系统对此次跳钩事故列车的运行过程进行了重现,分析了列车在缓解后发生跳钩的原因,并提出了针对性的改善方案,为重载组合列车提供了安全操纵方式借鉴。

摘要： 随着重载列车长度和重量的增加,列车内部纵向冲击也越来越大。为了保障重载列车自动驾驶的平稳性和安全性,文章对不同工况下重载列车的动力学性能展开了研究。首先建立了多质点重载列车纵向动力学模型,并将其在起车工况和通常运行工况下所计算的结果与列车真实运行数据进行对比,结果显示二者数据吻合度较好。接着对"3+0"牵引108辆编组重载货运列车的工况及牵引力变化对列车冲动的影响进行了仿真研究,结果表明,起车工况下,匀速率加载起车时列车平稳效果最好;在"鱼背"形变坡道牵引转换电制动和空气制动工况下,列车前1/3处于下降坡道时转换成电制动,则列车冲动最小、平稳操纵效果最好(即应该尽可能地在列车1/3~2/3通过坡顶时施加电制动力),而当列车前2/3处于下降坡道时转换成空气制动,平稳操纵效果最好(即应该尽可能地在列车前2/3通过坡顶后施加空气制动力)。

摘要： 从车辆纵、横、垂向动力学三个方面,结合电动汽车、智能网联等热点问题,介绍了目前车辆动力学与控制领域的研究成果.车辆纵向动力学方面包括车辆传动系统换挡控制、制动系统的设计与控制以及车辆状态的参数估计;车辆横向动力学方面涉及车辆转向系统设计与横向稳定性控制;车辆垂向动力学方面包括悬架系统的优化设计与半/主动控制.专刊研究成果涉及车辆动力学与控制方向的多种问题,可为今后开展相关研究提供参考.

摘要： 随着重载铁路的发展,纵向动力学问题显得越来越突出.本文总结了研究机车线路适应性的方法,分析了列车纵向动力学原理.利用已开发的纵向动力学软件TDEAS模拟仿真30t轴重某型电力机车在朔黄线上进行货物运输,具体编组为两台30t轴重某型电力机车,‘1+1’编组在朔黄线上牵引两万吨.计算机车牵引能力、列车纵向冲动以及列车能耗,从效率性、安全性和经济性方面研究大轴重机车对线路的适应性.结果表明30t轴重机车牵引能力满足朔黄铁路运用要求;运行过程中,车钩力最大值均出现在中部机车车钩,最大拉钩力和最大压钩力分别为1300kN和1650kN,在安全范围之内;在长大下坡采用循环制动,机车电制动回收能量超过机车牵引耗能,节能效果明显.

摘要： 列车动力学及列车能耗分析对重载运输的安全性及经济性有着重要意义.在列车纵向动力学的基础上进行列车能耗、能量分析能够更加清楚地认识列车能耗、能量的组成成分,在保证列车运行安全性、降低列车纵向力的前提下提出更加有效、更加合理的节能措施.为进行重载列车纵向动力学及列车能量、能耗研究,开发了综合考虑能耗分析的纵向动力学仿真软件,并利用该软件对组合列车进行了算例分析.

摘要： 列车纵向冲动起源于空气制动的不同步性,通过少量制动系统试验结果,将制动特性用制动波速、制动缸升压曲线描述的方法,不能满足任意编组列车制动特性的需求,特别是多机车牵引和列尾装置的使用,制动特性很难用某种函数形式描述.本文使用空气制动仿真方法,解决了制动系统特性适用性问题,并将其与纵向动力学系统有机融合,实现了空气制动系统与纵向动力学的同步仿真.介绍了重载列车空气制动,与纵向动力学联合仿真基本原理,各种参数处理方法,系统基本功能和计算结果.该工作为纵向动力学研究,提供更加有效地工具与手段.

摘要： 随着经济的发展,对铁路货场的装运效率的要求也越来越高,由定位车和翻车机组成的卸货系统被越来越广泛地采用.系统工作时,要求定位车在较短的时间内将大型重载车列准确地定位于指定位置.与传统列车纵向动力学不同的是,车列移动所需的牵引力和制动力完全有定位车提供.实际操作经验表明,牵引力和制动力不仅与车列的重量有关,还与定位车的移动方式具有更为密切的关系.这就要求对整个定位作业过程中每个车辆的运动进行高精度的仿真.重载车列的运动可以看作是由一系列车辆组成的多体系统.该系统是十分复杂的:运动过程中,车辆间彼此碰撞,连接车辆的车钩含有间隙,车辆所受的基本阻力本质上属于摩擦力,因而是速度的不连续函数.种种因素使其成为最复杂的非线性系统之一.本文综合考虑了以上各种因素,利用多体系统动力学中摩擦接触碰撞的研究成果,改进了传统列车纵向动力学模型,以及车钩缓冲器的力学模型,在此基础上开发研制了相应的动力学仿真软件,对大型重载车列定位作业过程中进行了纵向动力学仿真.

摘要： 随着铁路重载运输的快速发展,列车编组的不断增大,动力学问题、能耗问题显得越来越突出.对于有多台牵引机车的长大重载列车,机车编组方式不同会引起不同的纵向冲动,影响重载机车的线路适应性.本文将通过列车纵向动力学软件TDEAS研究不同编组方式对运行速度、纵向冲动和列车能耗的影响,分析重载机车的线路适应性.仿真模拟采用的列车编组方式分别为两节HXN3单编重联，即2节HXN3+116节C70A货车，第二种编组为HXN3分别位于列车端部与中部的‘1+1’编组模式，即1节HXN3+58节C70A+1节HXN3十58节C70A。运用列车纵向动力学仿真软件分析机车线路的适应性，主要考察运行效率、车钩力和列车能耗.实验表明，两种编组方式对列车运行效率影响不大。

摘要： 本文使用空气制动和纵向动力学联合仿真系统,对30t大轴重敞车C96组成的单编万吨列车纵向动力学性能进行预测分析,并与同样编组的25 t轴重C80车进行比较.结果表明,同为单编万吨列车,编组30 t轴重车C96相比25 t轴重车C80常用制动时最大车钩力减小14.8％,紧急制动时最大车钩力减小2.9％.经仿真对比分析发现C96车在制动缸升压特性、列车编组车辆数、轴重以及制动能力的不同是导致上述变化的原因.以C80车组成的单编万吨列车为标准计算列车,分析C96单编万吨列车每个单一因素变化的影响,计算发现制动缸充气变化使常用全制动最大车钩力增大27.3％,紧急制动最大车钩力增大11％;车辆轴重由25t增加为30t常用全制动最大车钩力增大24.3％,紧急制动最大车钩力增大5.9％;列车编组数减小常用全制动最大车钩力减小36.5％,紧急制动最大车钩力减小13.1％;制动率减小常用全制动最大车钩力减小25.9％,紧急制动时最大车钩力减小10.8％.该工作指明了30t轴重万吨列车车钩力变化机理,为进一步降低车钩力提供了依据.

摘要： 大秦线在既有设备条件下,首次对采用Locotrol同步操纵系统开行的3万t列车进行了试验研究,列车牵引重量开创了我国重载试验的新纪录.基于试验测试结果,介绍了3万t列车在正常运行工况下的纵向力大小及分布情况,同时分析了缓解同步性、线路纵断面以及列车操纵方式对3万t列车纵向力的影响.

摘要： 随着车辆载重的增加,车辆运行速度的提高以及车辆编组数量的扩大,重载列车纵向冲动亦有着较大的增长.货车缓冲器作为缓和冲击和耗散振动能量的重要部件,在列车纵向动力学计算仿真中,起着较为关键的作用.如何根据列车运行情况以及缓冲器工作原理,较为准确的建立列车纵向动力学模型以及缓冲器计算模型,是研究纵向动力学的重要环节之一.本文通过研究货车缓冲器的特性,提出了解决缓冲器间断点的一种计算方法,从而较为简单的实现了缓冲器特性曲线中加载曲线与卸载曲线的顺利过渡.通过该方法,建立了车辆冲击模型以及纵向动力学模型,对车辆一对一冲击以及列车紧急制动工况进行了模拟.计算结果表明,该方法能够较好的模拟列车纵向动力学问题.

摘要： 探讨了运用被动安全防护技术实施城市轨道车辆车端吸能系统设计的基本思想,并以某城市地铁A型车为研究对象,提出了车端吸能元件配置参数,采用纵向动力学理论,利用MA-TLAB软件,进行了仿真分析.结果表明提出的车端吸能元件参数可以满足EN15227对于地铁车车端能量吸收的要求.

摘要： 根据北京铁路局在石太线(榆次西～石家庄西)间用SS4、HXD3机型双机牵引5000t货物列车的试验工作,对5000t级列车的制动性能要求进行了仿真计算.分析5000t级列车的常用全制动、紧急制动停车、长大下坡道调速及5000t级列车在连续长大下坡道区段,执行《技规》251条的纵向动力学情况,并提出相关建议.

摘要： 一种用于改善具有焊缝的海洋船舶的流体动力学轮廓和污染特性的方法，该焊缝形成在船舶水线以下的表面上突起的焊帽。该方法包括通过将整流件应用到水下表面来修正焊缝，例如通过使用填充物。一种具有整流件的船舶以及一种用于船舶并且包括整流件的覆层系统。

摘要： 按本发明的行驶动力学调节系统具有电子的行驶动力学控制单元，该行驶动力学控制单元与至少一个驱动控制单元连接并且构成为，使得该行驶动力学控制单元首先确定额定打滑值或者额定打滑范围和作为参考速度的实际车速。在此，在相应的实际行驶情况中，优选通过用于惯性滑行的最小允许的额定打滑值和用于牵引运行的最大允许的额定打滑值来设定额定打滑范围。按第一替选方案，根据额定打滑值或额定打滑范围将额定转速或额定转速范围输出给所述至少一个驱动控制单元。按第一替选方案的转速范围由在这种行驶情况中的最大允许的驱动打滑值和减速打滑值来计算。按第二替选方案，额定打滑值与参考车速一起直接输送给所述至少一个驱动控制单元，该驱动控制单元由此本身确定在马达层面上的额定转速。在第二替选方案中，类似于第一替选方案，取代额定打滑值，也可输出额定打滑范围，该额定打滑范围由驱动控制单元又换算成额定转速范围。

摘要： 本发明提出了一种基于风洞试验的扑翼飞行器纵向姿态动力学建模方法，包括：通过风洞试验模拟飞行，测量扑翼飞行器的纵向力矩的实验数据，基于实验数据计算扑翼飞行器的平均纵向力矩和扑动频率；基于扑翼飞行器的扑动运动和平移运动，以及扑动运动和平移运动的协同效应，将纵向力矩分为第一力矩、第二力矩以及第三力矩；根据第一力矩对扑翼飞行器纵向力矩建立无来流模型，根据平均纵向力矩和扑动频率确定第一模型参数；基于无来流模型，结合第二力矩和第三力矩对扑翼飞行器纵向力矩建立来流模型，根据平均纵向力矩和扑动频率确定第二模型参数。本发明避免设备要求更高的飞行试验，降低数据获取的难度，基于风洞试验数据提高建模精度。

摘要： 本发明为解决现有的列车驾驶仿真产品不能准确模拟列车当前的运动响应，同时缺乏运动性能仿真的验证功能的问题，提供一种列车纵向动力学建模方法及系统，属于列车驾驶仿真培训技术领域。本发明中通过构建列车基础信息模型、操作指令模型、环境模型和特殊场景模型，得到第一动力学模型或第二动力学模型。第一动力学模型和第二动力学模型能够模拟不同列车车型在任何操作工况、运行环境等外界条件的综合影响下的运动响应，准确且通用。同时，第二动力学模型引入了特殊场景，可以复现模拟列车在非正常行驶场景的运动响应。通过对第一动力学模型或第二动力学模型的计算结果分析，可以对运动仿真性能进行验证，有助于提升列车驾驶仿真产品的品质。

摘要： 本发明公开了一种重载列车及其纵向动力学牵引运行优化控制系统，通过对机车无线重联系统增加模型预测功能，实现对重载组合列车运行调速时、尤其是长大列车在变坡点工况切换时可能会产生较大的纵向冲动抑制，克服这类影响重载组合列车安全平稳运行的重大安全隐患。在重载组合列车分布式动力编组模式下，通过模型预测重联机车相同工况下主从控机车牵引及再生制动力的差异需求，合理调整主从控机车牵引及再生制动的功率大小，并逐步过渡到列车不同工况下的异步控制，从而达到优化长大组合列车动力学性能，减小重载列车纵向冲动目的，保障列车的运行。

摘要： 本发明为解决现有的列车驾驶仿真产品不能准确模拟列车当前的运动响应，同时缺乏运动性能仿真的验证功能的问题，提供一种列车纵向动力学建模方法及系统，属于列车驾驶仿真培训技术领域。本发明中通过构建列车基础信息模型、操作指令模型、环境模型和特殊场景模型，得到第一动力学模型或第二动力学模型。第一动力学模型和第二动力学模型能够模拟不同列车车型在任何操作工况、运行环境等外界条件的综合影响下的运动响应，准确且通用。同时，第二动力学模型引入了特殊场景，可以复现模拟列车在非正常行驶场景的运动响应。通过对第一动力学模型或第二动力学模型的计算结果分析，可以对运动仿真性能进行验证，有助于提升列车驾驶仿真产品的品质。

摘要： 本发明提供了一种纵向动力学解耦倾转旋翼飞行器及其飞行控制方法，飞行器包括机身、机架、左倾转旋翼动力组、右倾转旋翼动力组、尾倾转旋翼组和电子设备，左倾转旋翼动力组、右倾转旋翼动力组分别通过机架连接在机身两侧，尾倾转旋翼组通过机架连接在机身后端，电子设备设置在机身内部。本发明中飞行器的三组旋翼动力模块绕平行的俯仰轴倾转，避免了旋翼倾斜互相产生反作用力，使旋翼尽可能充分地为飞行器贡献升力，从根本上解决了动力抵消和动力冗余的问题，降低了能量损耗，延长了续航时间，并且实现了全俯仰角的纵向动力学解耦，增大了飞行器可控姿态角度范围，使飞行器具有更强的抗干扰性和可操控性。

摘要： 本发明公开了一种重载列车及其纵向动力学牵引运行优化控制系统，通过对机车无线重联系统增加模型预测功能，实现对重载组合列车运行调速时、尤其是长大列车在变坡点工况切换时可能会产生较大的纵向冲动抑制，克服这类影响重载组合列车安全平稳运行的重大安全隐患。在重载组合列车分布式动力编组模式下，通过模型预测重联机车相同工况下主从控机车牵引及再生制动力的差异需求，合理调整主从控机车牵引及再生制动的功率大小，并逐步过渡到列车不同工况下的异步控制，从而达到优化长大组合列车动力学性能，减小重载列车纵向冲动目的，保障列车的运行。

摘要： 本发明涉及一种基于纵向动力学模型的轮胎侧偏刚度辨识方法及装置，方法包括：根据加速阻力、道路阻力、空气阻力与前轴的侧偏力在车辆纵向方向上的平衡关系建立纵向动力学模型；联合车速和前轴侧偏刚度建立状态向量并基于所述纵向动力学模型预测下一周期的状态向量；基于扩展卡尔曼滤波技术对预测得到的状态向量进行滤波后识别出最佳的前轴侧偏刚度。可先对前轴侧偏刚度进行独立的辨识，去除了前后轮侧偏刚度之间的耦合影响，提高辨识精度。

摘要： 本发明公开了一种结合神经网络和物理模型的车辆纵向动力学辨识方法，S1,驱动无人车辆行驶，记录包括有变速箱档位的行驶数据；S2,根据行驶数据进行处理，得到可供训练的样本数据集；S3,通过样本数据集分别对油门神经网络模型和制动神经网络模型进行训练；S4,将训练后的油门神经网络模型和制动神经网络模型与车辆驱动物理模型和车辆制动物理模型相结合，以得到无人车辆的纵向动力学模型，实现了将车辆档位及道路坡度信息构建的物理方程与神经网络结合起来，可以更好的表征车辆纵向动力学，可以适用更多种类的车辆。