动力学性能试验鉴定方法及评定标准 动力学性能 试验鉴定方法及评定标准
目次 1范围 (4) 2术语和定义 (4) 3车辆坐标系 (4) 4总则 (5) 5试验条件 (5) 6测量参数 (8) 7评定指标 (10) 8评定指标限度值 (12)
动力学性能试验鉴定方法及评定标准 前言 为2004年采购200km/h电动车组，特制定本《200km/h电动车组动力学性能试验鉴定方法及评定标准》。 本规定制定中曾参考了以下文献： ——《GB5599铁道车辆动力学性能评定和试验鉴定规范》 ——《TB/T2360铁道机车动力学性能试验鉴定方法及评定标准》 ——《UIC518 铁道车辆试验与鉴定》 ——《UIC513 铁道车辆旅客振动舒适性评定指南》 ——《prEN 14363 铁路应用—铁路机车车辆运行特性验收试验—运行特性试验和静态试验》 本文件由铁道部科学研究院车辆研究所负责起草。
动力学性能试验鉴定方法及评定标准 1范围 1.1本标准规定了采购200km/h电动车组在中国铁路线路上进行动力学性能试验鉴定的方法和评定标准。 2术语和定义 2.1铁道车辆（Railway Vehicles） 在轨道线路上运行的车辆统称，包括机车、客车、动车组中的动车、拖车等。 2.2运行参数 最高运营速度V lim 铁道车辆运营的最高速度；单位：km/h。V lim＝200km/h 允许欠超高h0 铁道车辆通过曲线时允许最大未被平衡的超高；单位：mm。 3车辆坐标系 3.1车辆动力学试验的坐标系 车辆动力学试验的坐标系为右手坐标系，如图1所示。列车前进方向为x轴，车辆向上为z轴。 在试验中，被试车辆试验运行方向应唯一规定，进而可以分为正向运行和反向运行。 图1车辆动力学试验的坐标系 3.2测点命名规则
《机车新技术》课程复习资料 一、填空题： 1.电力牵引传动系统覆盖范围包括铁道________________、城市轨道交通车辆和电动车辆等领域的电气 传动控制。 2.交—直—交流传动系统是具有中间直流环节的间接变流系统，其变流过程由交—直流变换和 ______________________________变换两部分组成。 3.交流传动机车成为现代机车发展的方向，是由_________________的特点和优点所决定的。 4.电压型PWM整流器电路是________________电路，其输出直流电压可以从交流电源电压峰值附近向高 调节，若向低调节会使电路恶化，甚至不能工作。 5.电压型变流器中间直流环节的储能元件采用__________，向逆变器输出恒定的直流电压。 6.电力机车、电动车组交一直一交流传动系统，网侧采用_________________，构成交一直流变换部分。 7.四象限脉冲整流器能够执行_________________两方面功能，能够在输入电压和电流平面所在的四个象 限中工作。 8.中间直流电路的二次滤波电路由二次吸收电抗器和二次滤波电容器组成谐振电路，谐振频率为 _________________Hz，为四象限脉冲整流器工作时产生的二次谐波电流提供通路，以保证中间直流回路电参数的品质。 9.逆变器根据_______________的不同，可以构成两种形式的电路系统，即电压型逆变器和电流型逆变器。 10.PWM型牵引逆变器按_________________的不同，可分为两电平和三电平两种。 11.从电路结构与输出波形对两电平、三电平逆变器进行比较，两电平逆变器电路结构简单，但输出线电 压波形中________________少于三电平电路，其电流波形中谐波相对较多。 12.交流异步电动机是利用电磁感应原理，在三相绕组中通入三相对称电流后将产生旋转磁场，旋转磁场 的转速称_________________。 13.异步电动机可以通过三种方式对异步电动机进行调速，即改变电动机绕组的极对数、改变转差率和 __________________进行调速。 14.HX D1型机车最大持续功率为__________kW。 15.HX D2型机车单节机车主电路由四组互相独立的牵引变流器组成，每组牵引变流器驱动一根传动轴，实 现机车的__________方式。 16.HX D3型机车主电路主要由网侧电路、主变压器、________________及牵引电动机等组成。 17.CRH1A型动车组主要计算机系统叫做TCMS，即_____________________________。 18.HXN3型机车主发电机装配包括TA20牵引发电机和____________________________。 19.HXN3型机车牵引发电机励磁斩波器是一个模块化的装置，包括_________________、IGBT触发装置、 斩波控制模块（CCM）和1个连接各种控制输入／输出和电源的底板装配。 20.CRH2A型动车组是动力分散型交流传动方式，以_____________________________________________共 8辆车构成一个编组。
问题： 1、 引起车辆振动的原因有很多，有些确定的，也有些随机的，请详细说明与车辆结构有关的激振因素有哪些？ 答：引起车辆振动的原因主要可以从两方面考虑，一是与轨道有关的激振因素（详见《车辆工程》第三版P214-P216）：(1)钢轨接头处的轮轨冲击，（2）轨道的垂向变形，（3）轨道的局部不平顺，（4）轨道的随机不平顺； 二是与车辆结构有关的激振因素。 车辆本身结构的特点会引起车辆振动，主要原因有以下几种。 （一）车轮偏心。车轮在制造或维修中，由于工艺或机床设备等原因，车轴中心和实际车轮中心之间可能存在一定的偏心，当车轮沿轨道运行时，车轮中心相对瞬时转动中心会出现上下和前后的运动。这些变化会激起车辆的上下振动和前后振动。设车轮中心与车轴中心之间的偏心为e ，则车轮转动时，车轴中心的上下运动量z t 为：z t =esin(t t r vt e t θθω+=+0 sin())，v-车辆运行速度；r 0-车轮名义半径；t-自某初始位置经历的时间；ω-车轮转动角速度；θt -初相角。 （二）车轮不均重。如果车轮的质量不均匀，车轮的质心与几何中心不一致，当车轮转动时车轮上会出现转动的不平衡力。设车轮的质量中心与几何中心 之偏差为e w ，则车轮转动时的不平衡力为：)sin()(0 20t w w w r vt e r v M F θ+=，式中，M w -每一车轮的质量，其他符号同上式。 车轮偏心和不均重，都会引起轮轨之间的动作用，车辆运行速度越高，则会引起的轮轨相互作用力越大。 （三）车轮踏面擦伤。车轮踏面存在擦伤时，车轮滚过擦伤处，轮轨间发生冲击，钢轨受到一个向下的冲量，而车轮受到一个向上的冲量。如果车轮擦伤长度与车轮中心所夹的圆心角为0θ，则车轮滚过踏面擦伤处的向上的冲量为：0θv M v M w w =?。车轮踏面擦伤后轮轨之间的冲击也是周期性的，其周期为：v r T 02π=。
车辆动力学主要仿真软件 I960年，美国通用汽车公司研制了动力学软件DYNA主要解决多自由度 无约束的机械系统的动力学问题，进行车辆的“质量一弹簧一阻尼”模型分析。作为第一代计算机辅助设计系统的代表，对于解决具有约束的机械系统的动力学问题，工作量依然巨大，而且没有提供求解静力学和运动学问题的简便形式。 随着多体动力学的谨生和发展，机械系统运动学和动力学软件同时得到了迅速的发展。1973年，美国密西根大学的N.Orlandeo和，研制的ADAM 软件，能够简单分析二维和三维、开环或闭环机构的运动学、动力学问题，侧重于解决复杂系统的动力学问题，并应用GEAR刚性积分算法，采用稀疏矩阵技术提高计算效率° 1977年，美国Iowa大学在，研究了广义坐标分类、奇异值分解等算法并编制了DADS软件，能够顺利解决柔性体、反馈元件的空间机构运动学和动力学问题。随后，人们在机械系统动力学、运动学的分析软件中加入了一些功能模块，使其可以包含柔性体、控制器等特殊元件的机械系统。 德国航天局DLF早在20世纪70年代，Willi Kort tm教授领导的团队就开始从事MBS软件的开发，先后使用的MBS软件有Fadyna (1977)、MEDYNA1984),以及最终享誉业界的SIMPAC( 1990).随着计算机硬件和数值积分技术的迅速发展，以及欧洲航空航天事业需求的增长，DLR决定停止开发基于频域求解技术的MED YN软件，并致力于基于时域数值积分技术的发展。1985年由DLR开发的相对坐标系递归算法的SIMPACI软件问世，并很快应用到欧洲航空航天工业，掀起了多体动力学领域的一次算法革命。 同时，DLR首次在SIMPAC嗽件中将多刚体动力学和有限元分析技术结合起来，开创了多体系统动力学由多刚体向刚柔混合系统的发展。另外，由于SIMPACI算法技术的优势，成功地将控制系统和多体计算技术结合起来，发
第八章 化学动力学(2)练习题 一、判断题： 1．碰撞理论成功处之一，是从微观上揭示了质量作用定律的本质。 2．确切地说：“温度升高，分子碰撞次数增大，反应速度也增大”。 3．过渡状态理论成功之处，只要知道活化络合物的结构，就可以计算出速率常数k 。 4．选择一种催化剂，可以使ΔG > 0的反应得以进行。 5．多相催化一般都在界面上进行。 6．光化学反应的初级阶段A + hv P 的速率与反应物浓度无关。 7．酸碱催化的特征是反应中有酸或碱存在。 8．催化剂在反应前后所有性质都不改变。 9．按照光化当量定律，在整个光化学反应过程中，一个光子只能活化一个分子，因 此只能使一个分子发生反应。 二、单选题： 1．微观可逆性原则不适用的反应是： (A) H 2 + I 2 = 2HI ； (B) Cl· + Cl· = Cl 2 ； (C) 蔗糖 + H 2O = C 6H 12O 6(果糖) + C 6H 12O 6(葡萄糖) ； (D) CH 3COOC 2H 5 + OH -=CH 3COO - + C 2H 5OH 。 2．双分子气相反应A + B = D ，其阈能为40 kJ·mol -1，有效碰撞分数是6 × 10-4，该反 应进行的温度是： (A) 649K ； (B) 921K ； (C) 268K ； (D) 1202K 。 3．双分子气相反应A + B = D ，其阈能为50.0 kJ·mol -1，反应在400K 时进行，该反应的 活化焓≠ ?m r H 为： (A) 46.674 kJ·mol -1 ； (B) 48.337 kJ·mol - 1 ； (C) 45.012 kJ·mol -1 ； (D) 43.349 kJ·mol -1 。 4．关于阈能，下列说法中正确的是： (A) 阈能的概念只适用于基元反应；(B) 阈能值与温度有关 ； (C) 阈能是宏观量，实验值； (D) 阈能是活化分子相对平动能的平均值 。 5．在碰撞理论中，碰撞直径d ，碰撞参数b 与反射角θ的理解，不正确的是： (A) 0 < b < d ，分子发生碰撞 ； (B) 0 < θ < π，分子发生碰撞 ； (C) 若b = 0，则θ = 0 ； (D) 若b = 0，则θ = π 。 6．由气体碰撞理论可知，分子碰撞次数： (A) 与温度无关 ； (B) 与温度成正比 ； (C) 与绝对温度成正比 ； (D) 与绝对温度的平方根成正比 。 7．有关碰撞理论的叙述中，不正确的是： (A) 能说明质量作用定律只适用于基元反应； (B) 证明活化能与温度有关； (C) 可从理论上计算速率常数与活化能； (D) 解决分子碰撞频率的计算问题。 8．有关绝对反应速率理论的叙述中，不正确的是：
作业题 1、车辆动力学的具体内容是研究车辆及其主要零部件在各种运用情况下，特别是在高速运行时的位移、加速度和由此而产生的动作用力。 2、车辆系统动力学目的在于解决下列主要问题： ①确定车辆在线路上安全运行的条件； ②研究车辆悬挂装置和牵引缓冲装置的结构、参数和性能对振动及 动载荷传递的影响，并为这些装置提供设计依据，以保证车辆高速、安全和平稳地运行； ③确定动载荷的特征，为计算车辆动作用力提供依据。 3、铁路车辆在线路上运行时，构成一个极其复杂的具有多自由度的振动系统。 4、动力学性能归根结底都是车辆运行过程中的振动性能。 5、线路不平顺不是一个确定量，它因时因地而有不同值，它的变化规律是随机的，具有统计规律，因而称为随机不平顺。 （1）水平不平顺； （2）轨距不平顺； （3）高低不平顺； （4）方向不平顺。 6、车轮半径越大、踏面斜度越小，蛇行运动的波长越长，即蛇行运动越平缓。 7、自由振动的振幅，振幅大小取决于车辆振动的初始条件：初始位移和初始速度（振动频率）。
8、转向架设计中，往往把车辆悬挂的静挠度大小作为一项重要技术指标。 9、具有变摩擦减振器的车辆，当振动停止时车体的停止位置不是一个点，而是一个停滞区。 10、在无阻尼的情况下共振时振幅随着时间增加，共振时间越长，车辆的振幅也越来越大，一直到弹簧全压缩和产生刚性冲击。 11、出现共振时的车辆运行速度称为共振临界速度 12、在车辆设计时一定要尽可能避免激振频率与自振频率接近，避免出现共振。 13、弹簧簧条之间要留较大的间距以避免在振动过程中簧条接触而出现刚性冲击 14、两线完全重叠时，摩擦阻力功与激振力功在任何振幅条件下均相等。 15、在机车车辆动力学研究中，把车体、转向架构架（侧架）、轮对等基本部件近似地视为刚性体，只有在研究车辆各部件的结构弹性振动时，才把他们视为弹性体。 16、簧上质量：车辆支持在弹性元件上的零部件，车体（包括载重）及摇枕质量 17、簧下质量：车辆中与钢轨直接刚性接触的质量，如轮对、轴箱装置和侧架，客车转向架构架，一般是簧上质量。 18、一般车辆（结构对称）的垂向振动与横向振动之间是弱耦合，因此车辆的垂向和横向两类振动可以分别研究。 19、若车体质心处于纵垂对称面上，但不处于车体的横垂对称面上，则车体的浮沉振动将和车体的点头振动耦合起来。
王淑兰-物理化学(第三版)【第八章】-化学反应动力学-习题解 答
第八章 化学反应动力学(Chemical kinetics) 1．（基础题★）气体反应SO 2Cl 2 = SO 2 + Cl 2为一级反应。在593K 时的k = 2.20×10-5 s -1。求半衰期和反应2h 后分解的百分比。 解：1/25ln 20.693315002.2010t s k -= ==? 5100ln 2.21023600 1.58410c kt c x --==???=?- 0000 1 1.171611.1716100%14.65%1.17161c x x c x c c -===?=--， 4．某二级反应，经过500s 原始物作用了20％，问原始物作用60％时须经过多少时间？ 解：根据二级反应速率方程 s t c c s t c c kt c c 3000,4.0'500,8.011000 =====-则 5．证明一级反应完成99.9％所需时间是其半衰期的10倍。 证： 0000111ln ln ln10000.001c c t k c x k c k ===-，1/2ln 2t k =， ∴1/2/ln1000/ln 29.96610t t ==≈， ∴一级反应完成99.9％所需时间为其t 1/2的10倍 7．在760℃加热分解N 2O 。当N 2O 起始压力p 0 = 38.66 kPa 时，半衰期为255s ，p 0 = 46.66 kPa 时，半衰期为212s 。求反应级数和时p 0 = 101.3 kPa 的半衰期。 解：利用公式1200lg()lg(255212)1110.9822lg()lg(46.6638.66) t t n p p '''=+=+=+≈'''， ∴反应为2级反应
车辆动力学练习题 一、单项选择题 1.轨道车辆通常由（）、驱动部、走行部、制动部与连接部等组成。 A．车体B．转向架 C．轮对D．电动机 2.EDS 型磁悬浮的悬浮高度一般为（）mm，因而对轨道精度和维护要求相对不高。 A．10 B．30 C．100 D．50 3.铁道车辆的（）是指车辆每一根轮轴能够承受的允许静载。 A.轴重B．额定载重C．轮对重D．车体重 4.车轮必须具有（），以引导车轮沿道岔形成的线路方向运行，并产生变道时所需的横向导向力。 A．轮缘B．踏面 C．缓冲装置D．车轴 5.铁路轨道可以分为（）轨道和曲线轨道。 A.缓和曲线B．坡度 C．直线D．圆曲线 6.人对频率在（）Hz 以下的横向振动最敏感。 A.1B．2 C．5 D．10 7.轨道车辆的轮对由左右轮子和车轴固接组成，左右轮对滚动角速度一致，则称为（）轮对。 A.弹性B．普通 C．刚性D．磁悬浮 8.轮轨蠕滑是指具有弹性的钢质车轮在弹性的钢轨上以一定速度滚动时，在车轮与钢轨的（）间产生 相对微小滑动。 A.上方B．下方C．侧面D．接触面 9.稳定性的含义包含静态平衡稳定性和（）稳定性两大类。 A.动态B．准静态 C．安全D．非平衡 10.目前国内外最常用的轨道不平顺数值模拟方法主要有（）、三角级数法和白噪声滤波法等。 A．二次滤波法B．五次滤波法 C．四次滤波法D．三次滤波法 11.轨道交通车辆使用的轮胎一般是高压充气轮胎，轮胎内压力高达（）kPa。 A．200~300 B．400~500 C．600~700 D．800~900 12.创造了581k m/h的世界轨道交通列车的最高速度记录的是（）超导磁浮。 A.中国B．美国 C．日本D．德国 13.铁路轨道按轨枕使用材料可分为（）轨道和混凝土轨枕轨道 A.铁枕B．木枕C．铜枕D．不锈钢
电力机车主电路的发展概述 电力机车（electric locomotive）本身不带原动机、靠接受沿线接触网送来的电流作为能源、由牵引电动机驱动车轮的机车。所需的电能，可以由多种形式（火力、水力、风力、核能等）转换而来。电力机车具有功率大、热效率高、速度快、过载能力强和运行可靠边等主要优点，而且不污染环境，特别适用于运输繁忙的铁路干线和隧道多、坡度大的山区铁路。 发展概况【top】最早造出第一台标准轨距电力机车的是苏格兰人R·戴维森，时间是1842年，由40组蓄电池供电，但没有实用价值。1879年5月，德国人W·VON西门子设计制造了一台能拉乘坐18人的三辆敞开式“客车”的电力机车，它由外部150V直流发电机通过第三轨供电，这是电力机车首次成功的试验。1881年,法国在巴黎展出了第一条由架空导线供电的电车线路，这就为提高电压，采用大功率牵引电动机创造条件。1895年，美国在巴尔的摩—俄亥俄间5. 6 km长的遂道区段修建了直流电气化铁路，在该区段上运行的干线电力机车自重97 t，采用675 V直流电，功率为1 070 kW。1903年德国的三相交流电力机车创造了每小时210km 的高速记录。 中国最早使用电力机车在1914年，是抚顺煤矿使用的1 500 V直流电力机车。1958年中国成功地生产出第一台电力机车，从采用引燃管整流器到硅整流器，机车性能不断改进和提高，到1976年制成韶山型（SS1型）131号时已基本定型。截止到1989年停止生产，SS1型电力机车总共制造出厂926台，成为中国电气铁路干线的首批主型机车。1966年SS2型机车制成。1978年研制成功的SS3型机车，不仅改善了牵引性能，还把机车的小时功率从4 200kW提高到4 800kW，载止到1997年底，共生产了987台，成为中国第二种主型电力机车。1985年又研制成功了SS4型8轴货运电力机车，它是国产电力机车中功率最大的一种（6 400kW），已成为中国重载货运的主型机车。以后又陆续研制成功了SS5、SS6和SS7 型电力机车。1994研制成功了时速为160 km的准高速四轴电力机车等。至此，中国干线电力机车已基本形成了4、6、8 轴和3 200、4 800和6 400kW功率系列。1999年5月26日，中国株洲电力机车厂生产出第一台时速超过200km的DDJ1001号“子弹头”电力机车，标志着中国铁路电力牵引已跻身于国际高速列车的行列。为追踪世界新型“交—直—交”电力机车新技术，从20世纪70年代末开始，中国铁路一直在进行中小功率变流机组的地面试验研究和大功率的交—直—交电力机车的研制，也已取得了阶段性成果。 类型【top】电力机车是从接触网上获取电能的，接触网供给电力机车的电流有直流和交流两种。由于电流制不同，所用的电力机车也不一样，基本上可以分为三类： 直—直流电力机车采用直流制供电时，牵引变电所内设有整流装置，它将三相交流电变成直流电后，再送到接触网上。因此，电力机车可直接从接触网上取得直流电供给直流串励牵引电动机使用，简化了机车上的设备。直流制的缺点是接触网的电压低，一般为1 500V或3 000V，接触导线要求很粗，要消耗大量的有色金属，加大了建设投资。 交—直流电力机车在交流制中，目前世界上大多数国家都采用工频（50Hz）交流制，或25Hz低频交流制。在这种供电制下，牵引变电所将三相交流电改变成25 kV工业频率单相交流串励电动机，把交流电变成直流电的任务在机车上完成。由于接触网电压比直流制时提高了很多，接触导线的直径可以相对减小，减少了有色金属的消耗和建设投资。因此，工频交流制得到了广泛采用，世界上绝大多数电力机车也是交—直流电力机车。 交—直—交电力机车采用直流串励电动机的最大优点是调速简单，只要改变电动机的端电压，就能很方便地在较大范围内实现对机车的调速。但是这种电机由于带有整流子，使制造和维修很复杂，体积也较大。而交流无整流子牵引电动机（即三相异步电动机）在制造、性能、功能、体积、重量、成本、及可靠性等方面远比整流子电机优越得多。它之所以迟迟不能在电力机车上应用，主要原因是调速比较困难。改变端电压不能使这种电机在较大范围内改变速度，而只有改变电流的频率才能达到目的。因此，只有当电子技术和大功率晶闸管变流装置得到迅速发展的今天，才能生产出采用三相交流电机的先进电力机车。交—直
内燃机车发展史及机车的结构原理 内燃机车(diesel locomotive)以内燃机作为原动力，通过传动装置驱动车轮的机车。根据机车上内燃机的种类，可分为柴油机车和燃气轮机车。由于燃气轮机车的效率低于柴油机车以及耐高温材料成本高、噪声大等原因，所以其发展落后于柴油机车。在中国，内燃机车的概念习惯上指的是柴油机。 发展 20世纪初，国外开始探索试制内燃机车。1924年，苏联制成一台电力传动内燃机车，并交付铁路便用。同年,德国用柴油机和空压缩机配接,利用柴油机排气余热加热压缩空气代替蒸汽，将蒸汽机车改装成为空气传动内燃机车。1925年,美国将一台220 kW电传动内燃机车投入运用，从事调车作业。30年代,内燃机车进入试用阶段，直流电力传动液力变扭器等广泛采用,并开始在内燃机车上采用液力耦合器和液力变扭器等热力传动装置的元件，但内燃机车仍以调车机车为主。30年代后期,出现了一些由功率为900~1 000 kW单节机车多节连挂的干线客运内燃机车。
第二次世界大战以后,因柴油机的性能和制造技术迅速提高，内燃机车多数配装了废气涡轮增压系统，功率比战前提高约50%，配置直流电力传动装置和液力传动装置的内燃机车的发展加快了,到了20世纪50年代，内燃机车数量急骤增长。60年代期,大功率硅整流器研制成功，并应用于机车制进，出现了交-直流电力传动的2 940 kw内燃机车。在70年代，单柴油机内燃机车功率已达到4 410kW.随着电子技术的发展，联邦德国在1971年试制出1 840 kW的交一直一交电力传动内燃机车，从而为内燃机车和电力机车的技术发展提供了新的途径。内燃机车随后的发展，表现为在提高机车的可靠性、耐久性和经济性，以及防止污染、降低噪声等方面不断取得新的进展. 中国从1958年开始制造内燃机车，先后有东风型等3种型号机车最早投入批量生产。1969年后相继批量生产了东风4等15种新机型，同第一代内燃机车相比较，在功率、结构、柴油机热效率和传动装置效率上,都有显著提高；而且还分别增设了电阻制或液力制动和液力换向、机车各系统保护和故障诊断显示、微机控制的功能；采用了承载式车体、静液压驱动等一系列新技术；机车可靠性和使用寿命方面，性能有很大提高。东风11客运机车的速度达到了160km/h.在生产内燃机车的同时，中国还先后从罗马尼亚、法国、美国、德
文章编号:1002 7602(2008)02 0013 03 我国机车车辆动力学仿真工作 所面临的问题及建议 刘宏友,王风洲,罗运康,胡洪涛 (中国北车集团四方车辆研究所,山东青岛266031) 摘 要:阐述了影响机车车辆动力学计算准确性的相关因素,就软件的选用、工程经验的重要性、特种货车动力学性能分析以及专题研究等内容展开了讨论,提出了相应的解决措施,并指出了机车车辆动力学性能仿真技术的发展方向。 关键词:机车车辆;动力学性能;仿真;试验 中图分类号:U270.1+1 文献标识码:B 近十几年来,我国车辆界人士利用自行编制的软件包及国际通用的车辆动力学仿真软件,在机车车辆动力学性能计算分析方面做了大量有益的工作。车辆动力学仿真在车辆方案设计阶段发挥了重要作用,车辆动力学分析理论也日趋成熟。同时,还应当看到,我国车辆动力学仿真工作还有诸多基础问题有待解决。通常来讲,影响机车车辆动力学计算结果准确性的因素既包括车辆本身的,也包括机车车辆赖以运行的线路;既取决于仿真分析软件的选取,也取决于使用者的工程经验。本文将对这些问题进行初步探讨,并提出相应的解决措施。此外,还对机车车辆动力学仿真分析技术的未来发展做出预测。 1 影响机车车辆动力学计算结果准确性的因素 1.1 机车车辆参数的准确性问题 动力学仿真分析所用到的参数来源很多,既有厂方提供的,也有在公开出版物上摘录的。但是,这些参数存在差异,有时还差到一个数量级。例如,同是转K6型转向架,不同计算单位列出的一条轮对的质量最多相差100余kg,转动惯量差别高达1倍。有时转向架在定型前,其参数被改变过很多次,而定型后的某些参数暂时没有公开,如货车转向架的抗菱刚度与抗剪刚度、客车转向架液压减振器的力学特性曲线等,但是在进行仿真计算时有时仍沿用转向架定型前的参数,此时计算的准确性也就无从谈起。 目前,大量的计算参数由有限元分析得来,从试验结果看,其准确度较高,可以直接用于动力学计算。有 收稿日期:2007 10 18 作者简介:刘宏友(1973 ),男,高级工程师。些动力学计算参数,如转向架的抗菱刚度、抗剪刚度等,虽然厂方能够提供设计值,但在样车完成后进行动力学试验前,最好利用试验装备进行实际测试,这对了解这些参数的离散程度是有好处的。将来的动力学计算过程中,应当充分考虑关键参数离散度对机车车辆动力学性能的影响问题。 1.2 钢轨因素的影响 1.2.1 轮轨关系 铁道车辆特有的轮轨关系是铁道车辆区别于一般机械系统的根本所在。轮轨关系的研究是开展车辆动力学工作的基础,包括轮轨接触几何学研究、踏面形状对车辆动力学性能的综合影响、轮轨接触力学研究等。当然,轮轨关系的研究还会派生出轮对、转向架乃至车辆脱轨问题的研究等。目前,在车辆动力学计算过程中,关于车轮磨耗对车辆动力学性能的影响研究较少,并且往往只关注车轮磨耗对车辆蛇行失稳临界速度V cr的影响,计算时往往列出等效锥度 e和V cr的变化关系。事实上, e和轮对的横移量y w密切相关,如果给出 e和V cr的变化关系,就必须说明 e和y w的关系。欧洲一般把轮对横移3m m时的锥度定义为等效锥度,该值对我国车轮踏面是否合适还有待研究。 以往,很多人认为磨耗形踏面磨耗后的形状基本不会改变。笔者从大量现场测量结果来看,这种认识是错误的。因此,研究 e和V cr的变化关系是一项非常复杂的课题。也许在现场测试车轮外形的基础上,按照运行公里数进行统计分析,找出具有代表性的车轮外形作为 磨耗轮进行研究,会更有工程意义。 1.2.2 轨道谱 目前,英国、日本、德国、美国、俄罗斯、印度和捷克等国家都测定了各自轨道不平顺的谱密度和相关函 ! 13 ! 论文选载铁道车辆 第46卷第2期2008年2月
第八章 化学动力学* ——课后习题解答 难度级别：基础★，基础2★，综合3★，综合4★，超纲5★ 关于作业：公式有必要牢记，但是平时作业时最好是自己动手推导出比较简单的公式，而不是直接翻书，找到公式，套公式，这样的解题方式不值得提倡。 1．（基础★）气体反应SO 2Cl 2 = SO 2 + Cl 2为一级反应。在593K 时的k = ×10-5 s -1 。求半衰期和反应2h 后分解的百分比。 解：1/25 ln 20.693 315002.2010 t s k -= ==?（计算有点误差31507 s ）， 510 0ln 2.21023600 1.58410c kt c x --==???=?- 0000 1 1.17161 1.1716100%14.65%1.17161c x x c x c c -===?=--， 2．（基础★）镭原子蜕变成一个Rn 和一个α粒子。它的半衰期是1622年，反应是一级。问1g 无水溴化 镭RaBr 2在10年内能放出多少RnRn 的量用0℃，标准压力下的体积（cm 3 ）来表示。 解：41 1/2ln 2/0.692/1622 4.27310k t a --===?， 430 0ln 4.2731010 4.27310c kt c x --==??=?-， 0 0 1.00428c c x ∴ =- 1g 无水溴化镭的物质的量为1 0.00259386 mol =，也就是溴离子物质的量 在同一个密闭的容器中 50.00259 1.00428 1.105100.00259x mol x -=?=?- 故1g 无水溴化镭在10年内能放出在0℃，标准大气压下Rn 的体积为 V = ×10－5××103 = 0.248 cm 3 【讨论】（1）元素周期表应该作为一个常用的工具备在身边，Ra 的原子量为226，溴的原子量为80；（2）单位是灵活的，可以根据具体的情况而定，目的则是为了方便计算；（3）无水溴化镭RaBr 2不是气体这样在浓度表达上有问题吗 4．（基础★★）某二级反应在a = b 时，经过500s 原始物作用了20％，问原始物作用60％时须经过多少时间 马鞍山，尹振兴，2007，
SIMPACK车辆动力学习仿真系统 SIMPACK软件是德国INTEC Gmbh公司(于2009年正式更名为SIMPACK AG)开发的针对机械/机电系统运动学/动力学仿真分析的多体动力学分析软件包。它以多体系统计算动力学（Computational Dynamics of Multibody Systems）为基础，包含多个专业模块和专业领域的虚拟样机开发系统软件。SIMPACK软件的主要应用领域包括：汽车工业、铁路、航空/航天、国防工业、船舶、通用机械、发动机、生物运动与仿生等。 SIMPACK是机械系统运动学/动力学仿真分析软件。SIMPACK软件可以分析如：系统振动特性、受力、加速度，描述并预测复杂多体系统的运动学/动力学性能等。 SIMPACK的基本原理就是通过搭建CAD风格的模型（包括铰、力元素等）来建立机械系统的动力学方程，并通过先进的解算器来获取系统的动力学响应。 SIMPACK软件可以用来仿真任何虚拟的机械/机电系统，从仅仅只有几个自由度的简单系统到诸如一个庞大的火车。SIMPACK软件可以应用在我们产品设计、研发或优化的任何阶段。 SIMPACK软件独具有的全代码输出功能可以将我们的模型输出成Fortran或C代码，从而可以实现与任意仿真软件的联合。 车辆动力学仿真carsim CarSim是专门针对车辆动力学的仿真软件，CarSim模型在计算机上运行的速度比实时快3-6倍，可以仿真车辆对驾驶员，路面及空气动力学输入的响应，主要用来预测和仿真汽车整车的操纵稳定性、制动性、平顺性、动力性和经济性，同时被广泛地应用于现代汽车控制系统的开发。CarSim可以方便灵活的定义试验环境和试验过程，详细的定义整车各系统的特性参数和特性文件。 CarSim软件的主要功能如下: 适用于以下车型的建模仿真:轿车、轻型货车、轻型多用途运输车及SUV; 可分析车辆的动力性、燃油经济性、操纵稳定性、制动性及平顺性; 可以通过软件如MATLAB，Excel等进行绘图和分析; 可以图形曲线及三维动画形式观察仿真的结果;包括图形化数据管理界面，车辆模型求解器，绘图工具，三维动画回放工具，功率谱分析模块;程序稳定可靠; CarSim软件可以扩展为CarSim RT, CarSim RT 是实时车辆模型，提供与一些硬件实时系统的接口，可联合进行HIL仿真;
内燃机车发展史及机车的结构原理 内燃机车（diesel locomotive）以内燃机作为原动力，通过传动装置驱动车轮的机车。根据机车上内燃机的种类，可分为柴油机车和燃气轮机车。由于燃气轮机车的效率低于柴油机车以及耐高温材料成本高、噪声大等原因，所以其发展落后于柴油机车。在中国，内燃机车的概念习惯上指的是柴油机。 发展 20世纪初，国外开始探索试制内燃机车。1924年，苏联制成一台电力传动内燃机车，并交付铁路便用。同年，德国用柴油机和空压缩机配接，利用柴油机排气余热加热压缩空气代替蒸汽，将蒸汽机车改装成为空气传动内燃机车。1925年，美国将一台220 kW电传动内燃机车投入运用，从事调车作业。30年代，内燃机车进入试用阶段，直流电力传动液力变扭器等广泛采用，并开始在内燃机车上采用液力耦合器和液力变扭器等热力传动装置的元件，但内燃机车仍以调车机车为主。30年代后期，出现了一些由功率为900～1 000 kW单节机车多节连挂的干线客运内燃机车。
第二次世界大战以后，因柴油机的性能和制造技术迅速提高，内燃机车多数配装了废气涡轮增压系统，功率比战前提高约50%，配置直流电力传动装置和液力传动装置的内燃机车的发展加快了，到了20世纪50年代，内燃机车数量急骤增长。60年代期，大功率硅整流器研制成功，并应用于机车制进，出现了交—直流电力传动的2 940 kw内燃机车。在70年代，单柴油机内燃机车功率已达到4 410kW。随着电子技术的发展，联邦德国在1971年试制出1 840 kW的交一直一交电力传动内燃机车，从而为内燃机车和电力机车的技术发展提供了新的途径。内燃机车随后的发展，表现为在提高机车的可靠性、耐久性和经济性，以及防止污染、降低噪声等方面不断取得新的进展。 中国从1958年开始制造内燃机车，先后有东风型等3种型号机车最早投入批量生产。1969年后相继批量生产了东风4等15种新机型，同第一代内燃机车相比较，在功率、结构、柴油机热效率和传动装置效率上，都有显着提高；而且还分别增设了电阻制或液力制动和液力换向、机车各系统保护和故障诊断显示、微机控制的功能；采用了承载式车体、静液压驱动等一系列新技术；机车可靠性和使用寿命方面，性能有很大提高。东风11客运机车的速度达到了160km/h。在生产内燃机车的同时，中国还先后从罗马尼亚、法国、美国、
动力学性能 试验鉴定方法及评定标准
目次 1范围................................... 错误!未定义书签。2术语和定义............................. 错误!未定义书签。3车辆坐标系............................. 错误!未定义书签。4总则................................... 错误!未定义书签。5试验条件............................... 错误!未定义书签。6测量参数............................... 错误!未定义书签。7评定指标............................... 错误!未定义书签。8评定指标限度值 ........................ 错误!未定义书签。
前言 为2004年采购200km/h电动车组，特制定本《200km/h电动车组动力学性能试验鉴定方法及评定标准》。 本规定制定中曾参考了以下文献： ——《GB5599 铁道车辆动力学性能评定和试验鉴定规范》 ——《TB/T2360 铁道机车动力学性能试验鉴定方法及评定标准》 ——《UIC518 铁道车辆试验与鉴定》 ——《UIC513 铁道车辆旅客振动舒适性评定指南》 ——《prEN 14363 铁路应用—铁路机车车辆运行特性验收试验—运行特性试验和静态试验》 本文件由铁道部科学研究院车辆研究所负责起草。
动力学性能试验鉴定方法及评定标准 1范围 1.1本标准规定了采购200km/h电动车组在中国铁路线路上进行动力学性能试验鉴定的方法和评定标准。 2术语和定义 2.1铁道车辆（Railway Vehicles） 在轨道线路上运行的车辆统称，包括机车、客车、动车组中的动车、拖车等。 2.2运行参数 最高运营速度 V lim ＝200km/h 铁道车辆运营的最高速度；单位：km/h。V lim 允许欠超高 h 铁道车辆通过曲线时允许最大未被平衡的超高；单位：mm。 3车辆坐标系 3.1车辆动力学试验的坐标系 车辆动力学试验的坐标系为右手坐标系，如图1所示。列车前进方向为x轴，车辆向上为z轴。 在试验中，被试车辆试验运行方向应唯一规定，进而可以分为正向运行和反向运行。 图1车辆动力学试验的坐标系 3.2测点命名规则
第 章 机车总体 在世纪年代，我国继世界主要发达国家之后开始进行铁路牵引动力的改革，逐步向牵引动力现代化过渡，估计至 即是以内燃机车或电力机车取代蒸汽机车，但究竟应以内燃牵引为主，还是以电力牵引为主， 则需要考虑到具体国情和技术条件。内燃牵引具有机动、灵活、一次性投资少、见效快的优点，在世界范围内发展迅速，但内燃机车自身要装备柴油机来提供牵引动力，因而机车功率受柴油机的限制，而电力机车的功率只受牵引电机的限制。同样重量的机车，内燃机车的功率不如电力机车大。因此，在牵引高速、准高速旅客列车和重载货物列车时，内燃机车就不及电力机车了。当然，内燃机车双机或多机牵引也可达到电力机车的水平，但往往是不经济的。 内燃机车的机动灵活性特别适用于调车机车，这是电力机车望尘莫及的，而调车机车在机车总数中占有不小的比重。 ，其余为内燃及蒸汽牵引。内燃机车的总台数约为电力机车的在我国，内燃机车的发展比电力机车快得多。到目前为止，铁路电气化里程约为全部运营里程的倍。年发布的《铁路主要技术政策》（铁科技【铁道部号）规定：“积极进行牵引动力改革。大力发展电力牵引，合理发展内燃牵引，提高电力牵引承担换算周转量的比重。管好用好蒸汽机车。” 应采用电力牵引，其当前及今后相当长的一段时期内，我国铁路运输的主要问题是运输能力不足。从各方面着手，提高铁路运能是今后长期的重要任务。要大力发展电力牵引是因为电力牵引有其特有的优点：机车功率大，有利于提高铁路运能，而且更适合牵引高速和特快旅客列车。因此，在主要繁忙干线、高速铁路、运煤专线及长大坡道、长隧道等线路上，他线路宜采用内燃牵引。 我国蒸汽牵引正在逐年减少，内燃机车的发展仍会是很快的，内燃机车与电力机车台数的比例，将在较长的一段时间内保持现状。 国内外内燃机车的发展 我国内燃机车发展概况 我国内燃机车制造工业始于 年，先后曾有三种机型投入批量生产，这就是大连机型调车机车及四方机车车辆工厂车车辆工厂的 型货运机车，戚墅堰机车车辆工厂的概述我国铁路牵引动力的概况 世纪初将完成这一改革过程。铁路牵引现代化， 简言之，的型客运机车。这三种机型的运用有力地促进了我国铁路牵引动力的技术改造。为进
第27卷第2期郑州铁路职业技术学院学报 Vol．27No．2 2015年6月Journal of Zhengzhou Ｒailway Vocational ＆Technical College Jun．2015 收稿日期：2015－03－23 作者简介：张中央（1966－），男，河南孟津人， 郑州铁路职业技术学院机车车辆学院教授，研究方向为铁道机车牵引与制动、传动控制系统。 辅助变流器在我国铁路机车的应用及常见故障分析 张中央，吉鹏霄 （郑州铁路职业技术学院，河南郑州450052） 摘 要：辅助变流器是近年来广泛应用于我国新型交直传动和交流传动机车辅助系统的新型电力电子装 置。介绍辅助变流器在我国铁路机车上的应用情况及其优越性，针对其运用中发生的辅助回路接地、主电路故障不能彻底切除、同步触发信号问题等故障情况进行分析，提出了指导性的解决方法和改进建议。 关键词：铁路电力机车；辅助变流器；IGBT ；故障分析中图分类号：U264．6 文献标识码：A Application and the Common Faults Analysis of the Auxiliary Converter on Ｒailway Locomotive in China ZHANG Zhong －yang ，JI Peng －xiao （Zhengzhou Ｒailway Vocational and Technical College ，Zhengzhou 450052，China ） Abstract ：The auxiliary converter is a new type of power electronic devices in recent years widely applies in the new type of China's DC drive and AC drive locomotive auxiliary system．The application of railway locomotive auxil-iary converter in our country and its superiority is introduced．At the same time analyzed aiming at its auxiliary cir-cuit grounding ，the main circuit fault can not be completely resected ，the synchronous trigger signal problems such as fault conditions．The guiding solutions and suggestions is improvemented． Key Words ：railway electric locomotive ；auxiliary converter ；IGBT ；Fault analysis 0 辅助变流器应用背景 从电力机车诞生一直到20世纪80年代初期，国内外干线电力机车辅助电路的三相交流电源一直采用旋转式劈相机把接触网的单相交流电变为三相交流电。由于劈相机的噪音大、输出三相380V 交流电压大小受接触网电压波动的影响大、工作不稳定且三相电压对称性不好，造成辅助电动机电磁噪音 和损耗增加，影响电力机车辅机的正常工作。 鉴于以上原因，国内外电力机车制造厂商都在研发旋转劈相机的替代产品，这就是辅助变流器（简称“辅逆变”），也叫静止劈相机，电力电子技术中称之为单—三相静止变流器。20世纪80年代中期，我国从法国进口的8K 型电力机车的辅助系统就是采用了这种静止劈相机，在当时属于先进技术，而与其 5 DOI:10.13920/https://www.doczj.com/doc/7114861576.html,ki.zztlzyjsxyxb.2015.02.001