第二章铁道车辆动力学性能
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车辆动力学基础第一章1.车体在空间的位置由6个自由度的运动系统描述。
浮沉、摇头、点头、横摆、伸缩、侧滚2.轴重:铁道车辆的轴重是指车辆每一根轮轴能够承受的允许静载。
3.轴距:是指同一转向架下两轮轴中心之间的纵向距离。
4.轴箱悬挂:是将轴箱和构架在纵向、横向以及垂向联结起来、并使两者在这三个方向的相对运动受到相互约束的装置。
5.中央悬挂:是将车体和构架/侧架联结在一起的装置,一般具有衰减车辆系统振动、提高车辆运行平稳性和舒适性的作用。
6.曲线通过:曲线通过是指车辆通过曲线时,曲线通过能力的大小,反映在系统指标上,主要表现为车辆轮轨横向力、轮对冲角以及轮轨磨耗指数等的大小上。
7.自由振动:是指在短时间内,由于某种瞬间或过渡性的外部干扰而产生的振动,其振动振幅如果逐渐变小,该系统将趋于稳定;相反,若振幅越来越大,则系统将不稳定。
第二章1.车辆的动力性能主要包括运行稳定性(安全性)、平稳性(舒适性)以及通过曲线能力等。
2.车辆脱轨根据过程不同大体可分为爬轨脱轨、跳轨脱轨、掉道脱轨。
3.目前我国车辆部门主要采用脱轨系数和轮重减载率两项指标。
4.当横向力作用时间t小于0.05s时,用0.04/t计算所得的值作为标准值。
5.不仅仅依靠脱轨系数来判断安全性的原因:(1)轮重较小时与其对应的横向力一般也较小,计算脱轨系数时受到轮重和横向力的测量误差的影响就较大,因此要获得正确的脱轨系数比较困难。
(2)垂向力较小时,使用该垂向力和与其对应的横向力得到的脱轨系数很容易达到脱轨限界值;另一方面,单侧车轮轮重减小时,另一侧车轮轮重一般会增大,此时极小的轮对冲角变化会导致较大的横向力,从而加大了脱轨的危险性。
(3)根据多次线路试验来看,与其说脱轨系数值较大容易导致列车脱轨,还不如说轮重减少的越多越容易导致列车脱轨。
6.评价铁道车辆乘坐舒适性最直接的指标就是车体振动加速度。
第三章1.轮对的组成:轮对由一根车抽和两个相同的车轮组成。
高铁车辆动力学性能分析第一章:引言高铁是一种新型的快速交通工具,具有高速度、高质量、高效率、高安全等特点。
高铁车辆动力学性能分析是保证高铁安全、可靠运行的重要技术之一。
车辆动力学性能分析主要包括运动学和动力学方面的问题,车辆的设计、制造和运营都需要依赖于动力学模型和数学分析。
第二章:高铁车辆运动学分析2.1 高铁车辆的结构特点高铁车辆是一种复杂的动力学系统,其结构包括了车头、车身、车底、车轮、车轴、制动系统、悬挂系统、传动系统等各个组成部分。
高铁车辆的车体有重要的作用,它负责承载车轮载荷、传递车轮和地面的反作用力、保证车内乘客稳定、舒适的旅行。
2.2 运动学特征运动学是研究高铁车辆运动规律的学科。
高铁车辆的初始速度和加速度、刹车距离、车体倾斜等都是运动学问题。
高铁车辆的最高速度、加速度、制动距离等与车辆的设计、铁路线路环境、运行方式等息息相关。
运动学分析是基于车辆的物理参数进行的,因此它的结果可以为车辆运行加强保障作用。
第三章:高铁车辆动力学分析3.1 动力学特点动力学研究高铁车辆的加速、减速、曲线运行、冲击、摆振等动力学性能。
高铁车辆的动力学特点与车辆的质量、惯量、弹性、阻尼和车轮-轨道间的作用力有关。
高铁车辆的速度、加速度、轨道几何、弯道倾角和曲率、轮轴接触力、轴承摩擦力等都是影响动力学性能的因素。
动力学分析是车辆运行安全的重要保障。
3.2 动力学模型为了研究车辆的动力学特性,需要建立一种车辆动力学模型,这个模型可以描述和预测车辆在各种工况下的运动状态和行为。
车辆动力学模型包括刚体模型、弹性模型、多体系统模型等三种。
刚体模型是将高铁车辆看作一个整体,其结构和形态是不变的。
弹性模型是在刚体模型的基础上增加了车体和地面之间的弹性接触面。
多体系统模型把车辆看作是由一系列刚体组成的机构系统,这种模型允许车辆进行更加复杂的运动。
第四章:高铁车辆动力学模拟4.1 建立动力学模型建立高铁车辆动力学模型是动力学分析的基础。
技术装备铁路货车动力学性能试验标准对比王鼎,苗晓雨,熊芯(中国铁道科学研究院集团有限公司机车车辆研究所,北京100081)摘要:随着我国铁路货车提速,机车车辆动力学性能评定和试验鉴定需使用改进的试验方法,以提高试验质量。
对比GB/T 5599—1985《铁道车辆动力学性能评定和试验鉴定规范》与GB/T5599—2019《机车车辆动力学性能评定及试验鉴定规范》的异同点,从试验条件、评定指标和测试数据处理等方面,将动力学性能试验数据分别按照2个标准中的试验方法进行数据处理,对处理后的结果进行对比分析,包括运行稳定性、运行品质、运行平稳性对比分析,并对货车动力学性能试验提出建议。
关键词:铁路货车;动力学性能;性能试验;标准对比;试验数据中图分类号:U266.2 文献标识码:A 文章编号:1001-683X(2023)08-0082-09DOI:10.19549/j.issn.1001-683x.2023.05.25.0040 引言GB/T 5599—2019《机车车辆动力学性能评定及试验鉴定规范》(简称2019版标准)于2019年12月10日发布,2020年7月1日正式实施,代替了GB/T 5599—1985《铁道车辆动力学性能评定和试验鉴定规范》(简称1985版标准)[1-2]。
2019版标准在1985版标准的基础上,对动力学性能试验评定指标等级限值、数据处理方法以及采样要求进行修改。
30多年来,我国铁路货车的动力学性能指标执行1985版标准,由于该标准制定时铁路货车的运行速度较低,在近几年铁路货车提速、提高轴重的大背景下,有必要使用改进的试验方法以提高试验质量[3-5],更好地服务于货车行业的发展。
2019版标准改进后的试验方法与1985版标准有何区别,以及2019版标准动力学性能的评定方式对铁路货车动力学性能的评价有哪些影响,值得进行对比分析研究。
首先从试验条件、试验方法、数据处理方法等几方面对2019版标准和1985版标准进行对比;其次详细分析2019版标准动力学性能的评定方法对铁路货车动力学性能评价的影响;再次使用动力学性能试验实际数据分别按照2个标准的数据处理方法进行数据处理,并对得到的结果进行对比分析,最后提出更有利于2019版标准实施的建议。
高速列车车辆动力学性能模拟与分析近年来,随着高速列车技术的不断发展,高速列车已成为现代交通工具中的主力军之一。
高速列车的车辆动力学性能对于保障行车安全、提高行车效率起着至关重要的作用。
本文将对高速列车车辆动力学性能进行模拟与分析,探讨其在运动过程中的特点和影响因素。
一、高速列车运动的基本原理高速列车运动的基本原理是基于牛顿力学定律和运动学原理。
在运动过程中,列车受到多个力的作用,包括牵引力、阻力、惯性力等。
牵引力是由电力机车或动车组提供的,它使列车产生正向加速度;阻力包括曲线阻力、空气阻力、轮轨摩擦阻力等,它们使列车产生负向加速度;惯性力是由列车的运动状态改变所产生的,它具有一定的惯性导致列车产生加速或减速的效果。
二、高速列车动力学模拟方法为了准确模拟高速列车的动力学性能,我们可以利用计算机仿真软件进行模拟。
通过输入列车的初始状态,包括重量、速度、加速度等参数,以及列车所受力的大小和方向,仿真软件可以计算列车的受力情况和运动轨迹。
根据模拟结果,可以分析列车的运动状态、速度变化以及各个力的相互作用等。
三、高速列车动力学性能分析1. 速度特性分析高速列车的速度是其最重要的性能指标之一。
通过动力学模拟,我们可以获得列车在不同条件下的速度曲线,进而分析列车速度的变化规律。
例如,在起始阶段,列车的速度将逐渐增加直到达到最大速度;在制动过程中,列车的速度将逐渐减小直到停下来。
根据速度曲线,我们可以评估列车的加速度、减速度、最高速度等指标。
2. 加速度影响因素分析列车的加速度是影响运行时间和能耗的重要因素之一。
通过模拟与分析,可以研究不同载荷、牵引力、阻力等参数对列车加速度的影响。
例如,增加牵引力可以提高列车的加速度,减少运行时间;增加载荷会使列车加速度降低,增加能耗。
3. 制动性能分析高速列车的制动性能直接关系到行车安全和乘客舒适度。
通过模拟与分析,可以研究不同条件下列车的制动距离和制动时间。
例如,改变制动力的大小或者系统的制动策略可以影响列车的制动性能。
高速列车的轨道动力学性能研究随着现代铁路技术的不断进步和发展,高速列车作为铁路系统的重要组成部分,受到了广泛的关注。
高速列车除了要具备高速运行的能力,还需要在不同的轨道环境下具备较好的运行动力学性能。
因此,高速列车的轨道动力学性能研究成为了现代铁路技术发展的一个重要研究方向。
一、高速列车的轨道动力学性能高速列车的轨道动力学性能主要包括车辆动力学、车辆稳定性和轨道与车辆之间的相互作用。
其中,车辆动力学指的是车辆在轨道上的运动学和动力学特性,包括速度、加速度、曲率、侧向力等。
车辆稳定性则指的是车辆在高速运行过程中的稳定性,车辆稳定性好,可以减少因车辆失稳而引起的安全事故。
轨道与车辆之间的相互作用则是指车辆在轨道上的振动、噪声等问题,这些问题会影响旅客的舒适度和乘坐体验。
二、高速列车轨道动力学性能研究的现状目前,世界范围内对高速列车轨道动力学性能研究的关注度越来越高,研究方法也很多样化。
例如,采用实验方法来研究车辆、轨道和结构的相互作用;利用数学模型和计算方法对车辆的运行轨迹和动力学特性进行建模和分析;应用计算机仿真技术,来模拟车辆在轨道上的运动过程,以及不同运行条件下的车辆稳定性等问题。
三、高速列车轨道动力学性能研究的意义高速列车的轨道动力学性能研究是现代铁路技术发展的一个重要方向。
研究高速列车的运行轨迹、动力学特性和相互作用,可以揭示高速列车运行中的机理和规律,同时也能提高高速列车的运行效率和安全性,降低运行成本。
此外,对高速列车轨道动力学性能的研究还有助于指导高速列车的设计和制造,推进高速列车技术的不断创新和进步。
四、高速列车轨道动力学性能研究的未来展望未来,在高速铁路技术的发展中,我们需要进一步深化对高速列车轨道动力学性能的研究。
首先,可以继续改进接触力模型,提高计算方法的精度和适用性。
其次,通过大量实验数据对模型进行参数校验和优化,提高模型的准确性和可靠性。
最后,可以利用数据挖掘和机器学习技术,对高速列车的轨道动力学性能进行更加深入的研究和分析。
铁道货车通用技术条件GB/T5600-2006铁道货车通用技术条件General technical specification for railway freight car 目次前言引言1范围2规范性引用文件3一般要求4材料要求5制造要求6涂装与标记7各车种要求附录A(规范性附录)通用敞、棚、平车技术要求附录B(规范性附录)专用货车技术要求附录C(规范性附录)罐车通用技术要求附录D(规范性附录)机械冷藏车通用技术要求前言本标准代替GB/T5600-1997《铁道货车通用技术条件》。
与前版标准相比,本标准的主要内容变化如下:——一般要求中,新增了结构、运用、安全性等方面的内容;——材料要求中,取消了各类铸件、锻件、焊丝、弹簧等的材质要求,新增耐大气腐蚀钢、不锈钢、铝合金、铸钢件、涂料及其他金属、非金属的材质要求;——车体制造要求、转向架、制动装置、车钩缓冲装置、落成要求、涂装标记等按现车结构和新标准进行了修订;——新增了附录A“通用敞、棚、平车技术要求”;——新增了附录B“专用货车技术要求”;——新增了附录C“罐车通用技术要求”;——新增了附录D“机械冷藏车通用技术要求”。
本标准规定了铁道货车的基本要求,铁道货车的检查与试验规则见GB/T5601《铁道货车检查与试验规则》。
本标准的附录A、附录B、附录C、附录D为规范性附录。
本标准由铁道部提出。
本标准由铁道部标准计量研究所归口。
本标准起草单位:铁道部标准计量研究所、齐齐哈尔铁路车辆(集团)有限责任公司、株洲车辆厂、四方车辆研究所、北京二七车辆厂、西安车辆厂、太原机车车辆厂、武昌车辆厂、眉山车辆厂。
本标准主要起草人;齐兵、孙琰、卢静、雷青平、朱森、孙明道、田葆栓、章薇、肖江石、朱秀琴、刘翀原、王宏。
本标准所代替标准的历次版本发布情况为:——GB/T5600-1985、GB/T5600-1997。
在铁道标准体系中,货车整车标准除GB/T5600《铁道货车通用技术条件》外,对不同类型的货车还制定有单项标准。
高铁车辆动力学研究一、引言高铁作为一种先进的铁路交通工具,因其高速、安全等特点,在我国得到广泛的应用和推广。
因此,对高铁车辆的动力学进行研究则显得十分必要。
本文将从高铁车辆动力学的基本概念、性能指标、影响因素等方面进行深入探讨。
二、高铁车辆动力学基本概念1. 高铁车辆动力学定义高铁车辆动力学是研究高速列车在行车过程中所受的各种力学影响与变形规律,用以预测列车在行驶过程中的稳定性、舒适性乃至安全性的学科。
高铁车辆动力学包括铁路车辆的结构设计、车辆的空气动力学特性、轮轨间力学特性、转向架稳定性、车辆运行控制等。
2. 高铁车辆动力学性能指标(1)舒适性高速列车在行驶过程中的车体震动和抖动对乘客的身体会造成不同程度的影响,这种影响可以通过薛定谔指标来衡量。
舒适性的提高可以使乘客的乘坐体验更加良好,也有利于消除长途出行对人体的影响。
(2)稳定性稳定性是衡量高速列车行驶质量的重要指标,包括车辆的稳定性、车辆转向架的稳定性等。
稳定性的提高能够增强车辆的行驶安全性,减少车辆的事故率。
(3)动力性能动力性能指的是车辆机械牵引能力、加速度、最高速度等方面的指标。
三、高铁车辆动力学影响因素1. 高铁车辆本身结构高铁车辆设计参数的变化将导致高铁车辆动力学行为的改变。
例如,车箱形状、质量分布、车长和车宽等参数的改变都将影响动力学性能指标。
2. 铁路轨道条件轨道的曲线半径、坡度、道岔以及接触网高度等都会对高速列车的行驶产生影响。
例如,轨道曲线半径过短会导致列车侧向加速度增大,影响稳定性;接触网高度不当可能会导致车辆高度波动过大,使乘客感到不适。
3. 外部气流环境行驶车辆的速度和风向会直接影响车辆的空气动力学特性。
例如,在弯道行驶时,气流将呈现横向波浪状,使车体产生侧向力和侧向摆荡,从而影响车辆的稳定性。
四、高铁车辆动力学发展趋势高铁车辆的动力学研究热点主要集中在车辆降噪、减震、能耗降低等方面。
未来高铁车辆动力学的研究方向主要集中在以下几个方面:1. 提高高速列车的稳定性通过降低车辆重心、加强悬挂系统设计等手段来提高高速列车的稳定性,从而达到增强车辆行驶安全性的目的。
探究铁路货车蛇行失稳评判限值本文从网络收集而来,上传到平台为了帮到更多的人,如果您需要使用本文档,请点击下载按钮下载本文档(有偿下载),另外祝您生活愉快,工作顺利,万事如意!铁路货车车轮踏面具有一定的锥度,这会在车辆运行中引起轮对的自激振动,一般表现为前、后转向架强烈的反相位横移和车体强烈的摇头,俗称蛇行失稳。
现有资料表明:我国铁路货车在运行状态不良、特别是空车运行时,在直线线路上高速运行的过程中易发生主频为2~3Hz的蛇行失稳,严重影响列车的运行安全性。
目前,国、内外针对铁路车辆蛇行失稳有不同的评判方法和标准,这些方法和标准主要是基于各国自己的试验数据并结合理论推导而得到的。
文献通过数值仿真,对比分析了采用不同方法和标准评判高速动车组蛇行失稳的适用性。
然而对于铁路货车而言,由于其自身的特殊性(主要是轴重大、速度相对较低、结构中非线性因素较多等),相关研究成果很少,是否能够简单地套用既有评判方法和标准分析其蛇行失稳,值得研究。
本文通过对比分析既有国内外各种评判铁路车辆蛇行失稳的方法和标准,在探索各个标准之间的差异和联系的同时,为制订适用于我国铁路货车蛇行失稳评判的相关规范,开展铁路货车蛇行失稳评判限值的研究。
1既有的评判方法和标准国内的方法和标准我国目前采用的GB5599—1985 《铁道车辆动力学性能评定和试验鉴定规范》中对货车蛇行失稳评判的相关方法和限值未做要求。
在TB17061—2013 《高速铁路工程动态验收技术规范》中规定,对高速动车组构架横向加速度采用~10Hz滤波处理后,其峰值连续6次以上大于等于8m·s-2 (注:如无特殊说明,均使用引用文献或标准中原有加速度单位)的为不合格(即产生蛇行失稳)。
该标准是参照UIC相关标准制定的。
目前我国在铁道车辆动力学试验过程中也多参照此方法和标准进行。
此外,相关学者还提出了振动能量法的概念,以此研究货车蛇行失稳,这是对车辆横向振动状态在统计意义上的反映,是通过大量的试验数据和理论分析,并结合现有GB5599—1985的评定标准(主要是针对车体加速度的评判要求)和信号处理技术,提出的分析车辆(转向架)振动性能的有效方法。
铁道货车通用技术条件GB/T5600-2006铁道货车通用技术条件carfreight railway Generaltechnical specification for 目次前言引言范围1规范性引用文件2 一般要求3 材料要求4 制造要求5 涂装与标记6 各车种要求7 通用敞、棚、平车技术要求规范性附录)附录A(专用货车技术要求规范性附录)附录B(罐车通用技术要求规范性附录)附录C(机械冷藏车通用技术要求)附录D(规范性附录前言。
GB/T5600-1997〈〈铁道货车通用技术条件》本标准代替与前版标准相比,本标准的主要内容变化如下:——一般要求中,新增了结构、运用、安全性等方面的内容;——材料要求中,取消了各类铸件、锻件、焊丝、弹簧等的材质要求,新增耐大气腐蚀钢、不锈钢、铝合金、铸钢件、涂料及其他金属、非金属的材质要求;——车体制造要求、转向架、制动装置、车钩缓冲装置、落成要求、涂装标记等按现车结构和新标准进行了修订;A “通用敞、棚、平车技术要求”;一一新增了附录B “专用货车技术要求”;一一新增了附录C “罐车通用技术要求”;一一新增了附录D “机械冷藏车通用技术要求”。
一一新增了附录〈铁道货车检查与试验GB/T5601 本标准规定了铁道货车的基本要求,铁道货车的检查与试验规则见。
规则》为规范性附录。
D附录、附录B附录C 本标准的附录A本标准由铁道部提出。
本标准由铁道部标准计量研究所归口。
有限责任公司、株洲车辆厂、四)本标准起草单位:铁道部标准计量研究所、齐齐哈尔铁路车辆(集团方车辆研究所、北京二七车辆厂、西安车辆厂、太原机车车辆厂、武昌车辆厂、眉山车辆厂。
本标准主要起草人;齐兵、孙琰、卢静、雷青平、朱森、孙明道、田葆栓、章薇、肖江石、朱秀琴、刘翀原、王宏。
本标准所代替标准的历次版本发布情况为:。
GB/T5600-1997、GB/T5600-1985——〈〈铁道货车通用技术条件》外,对不同类型的货车还GB/T5600在铁道标准体系中,货车整车标准除有许多共同之处。