车轮损伤下地铁车辆曲线脱轨动态特性研究

来源 :北京建筑大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jimmycjriyue
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
地铁车辆具有时变载荷变化大,站间距离短,运行环境恶劣,频繁启制动等特点,导致车轮在运营过程中磨损严重,甚至容易出现沟槽、多边形、扁疤等异常损伤的情况,这些损伤直接导致轮轨接触关系恶化,对行车安全造成危害,尤其在曲线行车时加上外轨超高与线路不平顺的影响,使轮轨作用剧烈,车辆适应性变差,发生脱轨的可能性大大提升,而车辆脱轨是一个极为复杂的过程,受到许多外部因素的影响,难以采用单一理论公式来有效的对其进行评价。因此有必要针对地铁车轮常见损伤形式,利用车辆不同运行工况进行综合分析,更全面的研究其对车辆脱轨的影响,对于保障车辆系统安全稳定、提升城市轨道交通运营经济与社会效益均具有积极作用。本文依据实际地铁列车参数建立车辆系统动力学模型,针对地铁车轮常见损伤,仿真计算车辆曲线正常行车时损伤车轮对轮轨动态作用和运行安全性的影响,同时通过施加在车体重心位置的横向载荷作用模拟车辆曲线动态脱轨过程,并分析车轮损伤对地铁车辆动态脱轨的影响,从而对车轮损伤影响车辆曲线脱轨动态特性进行综合分析。论文中主要开展了以下研究工作:(1)基于多体系统动力学理论,在SIMPACK软件中构建国内某型地铁车辆模型,依据实际运行条件,分别设置300m与1000m半径曲线线路,同时考虑线路不平顺的影响,为后续的研究提供理论模型基础。(2)通过在车辆曲线运行过程中对车体重心位置施加逐渐增大的横向力作用,模拟车辆曲线脱轨过程,并对动态脱轨过程中车辆的动态行为与轮轨作用进行具体分析,确定出可以准确描述车辆脱轨过程的动态脱轨指标。(3)根据沟槽损伤形式的特点,建立不同深度和宽度的沟槽车轮型面,分析发现沟槽损伤使曲线正常行车时的轮轨动态作用与运行安全性指标产生小幅波动,与车轮无损伤时相差不大,其对车辆动态脱轨的影响也较小,但在小半径曲线线路下随沟槽损伤程度的增加有使车辆脱轨提前的趋势。(4)通过对不同阶数与波深的多边形车轮损伤下曲线脱轨动态特性的分析,发现在正常行车时多边形损伤对轮轨垂向作用影响很大且波深的增加可显著降低运行安全性,在300m半径曲线线路下,9阶多边形波深为0.2mm时的轮重减载率超出规定限值,同时,多边形波深对动态脱轨过程影响也较大,波深的增加使车辆在曲线上脱轨时间提前,为保障行车安全,对于多边形车轮的镟修应从小半径曲线运行下的轮重减载率来考量。(5)借助MATLAB软件生成不同长度的扁疤损伤数据,并对车辆曲线脱轨动态特性进行分析,得出正常行车工况下,扁疤长度的增长导致轮轨垂向力、轮轴横向力与轮重减载率均超过安全限值,在300m半径曲线中扁疤长度为20mm时,轮重减载率就已超出规定限值;车辆脱轨工况下,两种曲线线路均在扁疤长度达到20mm时使脱轨时间提前,且扁疤损伤导致大半径曲线线路下对车辆动态脱轨影响相比小半径曲线时更大;通过对两种工况的综合分析,将车轮扁疤长度镟修限值提前至20mm,可使扁疤损伤对车辆脱轨的影响降到最低。
其他文献
目前芯片向着小型化、集成化、高效化和智能化等方向发展,如何提高封装基板的导热能力成为了亟待解决的难题。为了获得高导热绝缘基板材料,本文尝试采用机械球磨方法在高导热的铜颗粒表面包覆一层绝缘涂层,并结合放电等离子烧结技术,制备高导热铜基绝缘复合材料,并通过选用不同绝缘涂层和调整工艺参数实现了复合材料的性能调控。研究结果如下:通过球磨法结合放电等离子烧结技术将微米级铜粉末与四种纳米级绝缘粉末(Si C、
环境的变化和人类活动会导致壁画严重退化,烟熏是中国古代壁画最为常见的病害之一。高光谱成像技术可以在可见光到近红外范围内获取壁画的高光谱数据,为壁画数字化保护提供了一种科学、无损的方法。针对寺观壁画烟熏区域信息复原问题,本文充分利用高光谱影像波段丰富、近红外波段穿透能力较可见光强等优势,实现了重度烟熏壁画影像增强与信息提取。引入相关图像去雾方法,实现了轻度烟熏壁画影像复原,并利用图像修复算法对其中颜
因传统方法的肌电手势识别过度依赖特征工程,基于深度学习的肌电手势识别研究得到了更高的关注。针对稀疏sEMG所直接生成的肌电图片并未取得令人满意的识别效果,以及很容易导致网络出现过拟合等问题,基于多通道表面肌电特征图像的手势识别具有重要的研究意义。针对以上问题,采集人体前臂sEMG并构建多通道表面肌电特征图像数据集,以深度学习、多视图学习为研究基础,开展手势识别研究,提升稀疏sEMG的手势识别性能。
高强带钢内部的残余应力会导致材料出现平直度缺陷、服役性能降低、应力腐蚀等问题。回火是残余应力调控的重要手段,但长期以来回火都是依据经验,通过提高回火温度、延长回火时间来改善材料中的残余应力。不仅生产成本高,而且容易造成材料性能的损失,残余应力调控手段匮乏。研究发现:回火过程中碳化物析出所产生的“析出塑性”对残余应力有着重要的影响,这或将成为回火残余应力调控的新途径。碳化物析出本质上是材料内溶质原子
304H奥氏体不锈钢丝具有耐蚀性好、力学性能优异等特点,在路桥钢缆、汽车胎圈、精密仪器等领域具有广泛的应用。为了满足尺寸与强度的需求,不锈钢盘条通常要施加大于80%的减面率,拉拔加工过程易造成奥氏体向马氏体转变导致钢丝具有磁性。本文利用拉伸试验机、维氏硬度计、OM、SEM、TEM、AFM、有限元模拟等手段分析了不同道次减面率配置工艺下钢丝力学性能、磁性能以及组织的演变规律,并研究了组织演变与性能变
近年来,国家大力推广和发展装配式建筑,目前国内的住宅类高层建筑多采用剪力墙结构体系,所以装配式混凝土剪力墙结构在工程领域得到迅速推广与应用。隔震技术能够通过延长结构的自振周期减少结构的水平地震作用,减轻地震对结构的影响,将隔震技术应用到装配式混凝土剪力墙结构中,是提高装配式混凝土剪力墙结构抗震性能的有效手段。本文在已有装配式混凝土联肢剪力墙基础隔震结构低周反复荷载试验的基础上,首先使用有限元软件A
近年来,世界各国的战略发展方向逐渐在海洋上铺展开来,无人水面艇是其中发展的热点,作为船舶智能的应用领域,无人水面艇在军事和民用都有广阔的前景。无人水面艇(以下简称无人艇)是一种通过自主路径规划完成作业的船艇,属于水上智能机器人的一种,具有体积小、运动灵活和速度快等优点。无人艇航行在海洋环境中,为了保证能够准确的避让其他船舶、障碍物等,它需要具有高度的自主能力,实现快速、准确、合理的规划出一条安全可
Mo2NiB2基金属陶瓷具有出色的高温性能,且耐磨耐腐以及高温抗氧化性能优良,在热作模具和耐磨工具的制作中使用广泛,拥有广阔的应用前景。然而,由于Mo2NiB2基金属陶瓷本身脆性大、强度相对不高,在工业生产中受到限制,阻碍了该材料的开发和应用。因此,解决Mo2NiB2基金属陶瓷的劣势,提高其强度和韧性意义重大。本文利用真空液相烧结方法制备了Mo2NiB2基金属陶瓷,研究了添加不同含量的纳米La2O
目前大型科学工程正在向大尺寸、甚高精度、海量信息、不可逆转、多测量系统组合应用的方向发展。鉴于大科学工程对精密测量的需求,大尺寸高精度三维控制网的仿真布设通常依靠经验模型,缺少系统、有效的理论方法指导,导致大尺寸三维控制网的测量精度和效率受到了明显制约,基于多测量系统组合的大尺寸三维控制网的仿真分析已经成为该领域的研究热点。鉴于大尺寸三维控制网仿真布设及数据解算分析流程,分析了大尺寸三维网面临的低
点蚀是双相不锈钢服役过程中的主要失效形式之一,双相不锈钢在热处理的过程中,两相组织比例发生改变,合金元素在两相中重新分配,导致其点蚀抗性、点蚀萌生及扩展行为均发生变化。本文主要利用多种微区电化学手段,结合微观分析技术,以2205双相不锈钢为研究对象,研究了组织配分对双相不锈钢微区极化行为及点蚀抗性、氧化物夹杂/不锈钢基体界面微区电化学活性、以及双相不锈钢点蚀扩展的影响。试图揭示双相组织影响双相不锈