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高速和重载是我国铁路货运发展的主要目标。虽然近年来货车允许载重量增加,设计速度提高,但我国现行的《铁路货物装载加固规则》在部分规章和标准的设定上采用了比较保守的经验数值和计算方法,这些具有普遍适用性的规定可能在某些情况下限制铁路车辆的运输能力,无法满足当前铁路货运发展的需要。因此,必须对车-货耦合关系进行研究,论证货物的装载加固工况对车辆运行性能的影响,从而实现因“货”而异地设计装载加固方案。车辆与货物之间的耦合作用对于车体振动强弱和轮轨力大小有着显著影响,直接关系着货物运输的安全。在刚性加固与柔性加固条件下,车-货耦合关系的表现形式有所不同。本文以C70H型通用敞车为研究对象,以多体动力学仿真为主要手段,辅以准静态分析和动力学分析的方法,分别研究了不同加固方式下的车-货耦合关系,具体包括以下几个方面的研究内容:综合比较各国的相关标准,将脱轨系数和轮重减载率作为本文衡量车辆运行安全性的指标,前者的安全限值设定为1.0,后者的安全限值设定为0.9;根据C70H型敞车的构造特点,运用准静态分析和动力学分析的方法研究刚性加固条件下的车-货耦合关系;在此基础上,利用VI-Rail建立刚性加固条件下的车-货耦合动力学仿真模型,并验证模型的可靠性。根据各国的相关标准和假定的货物参数,确定车辆装运工况,模拟不同工况下车辆通过区间的过程并监测车辆运行安全性指标;根据采集到的区间数据,统计得到各个运行工况下重车重心分布的安全区域,进而分析出美国五级轨道谱激励条件下针对该货物的“绝对安全区域”,并设计算法得到非劣解空间;根据圆曲线通过过程中所收集到的数据,分析得到刚性加固条件下重车重心位置对车辆最大脱轨系数和轮重减载率的影响规律。分别根据国内外各自的常规计算方法设计柔性加固条件下货物的加固强度,结合既有规范选择加固材料;根据货物的动力学方程,利用VI-Rail设置货物与车辆的接触模型、加固材料模型,从而建立柔性加固条件下的车-货耦合动力学仿真模型;随后确定需要采集的动力学指标,设计车辆运行工况和货物加固工况。模拟采用柔性加固方式的货车在不同仿真工况下的运行过程,在车体坐标系下考察车辆运行过程中货物的受力情况和横向移动情况,推导货物的横向振动方程;统计车辆通过曲线过程中的动力学指标,分析不同货物装载位置条件下各自的车-货耦合关系,并得出适用于任意纵向偏载位置的通用结论;根据仿真结果设计针对该货物的加固强度,将其与常规计算方法所得到的加固强度进行比较,验证本文所提出方法的优越性。