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随着我国铁路的快速发展,大量铁路新线随之修建。在大坡道上曲线阻力的坡度折减,对线路设计有很大的影响,关乎线路的修建成本,一直是铁路线路设计院非常关注的问题。曲线阻力的影响因素较多,计算复杂,只能采用通过大量试验得出的经验公式进行计算。因此,对曲线阻力的主要影响因素进行深入分析,有一定的理论意义和工程应用价值。
本文先对曲线阻力公式进行了理论分析与推导,得出曲线阻力的主要构成;利用SIMPACK动力学软件建立了货车车辆动力学模型。
通过仿真计算,比较了单轮对、转向架和货车模型在相同的计算条件下,通过曲线时,利用能量法算出的单位曲线阻力值,并与曲线阻力经验公式值比较。接下来,根据理论研究结果,运用控制变量法,研究曲线半径、缓和曲线长度、超高、曲线通过速度、摩擦系数和轴重等因素对货车模型曲线阻力的影响。仿真计算结果表明:
综合比较之下,货车模型用能量法计算出的单位曲线阻力值,比单轮对和转向架模型更加接近单位曲线阻力经验公式值,货车模型结构更复杂且更接近实际。
1、在保持其他参数不变的情况下,计算出的单位曲线阻力大小跟曲线半径成反比。曲线半径越大,单位曲线阻力越小。与当前计算曲线阻力的经验公式致的。
2、通过对缓和曲线的分析,缓和曲线长度的变化对曲线阻力的影响很小;且验证了实际中曲线长度的计算方法是合理的。通过对超高的分析,单位曲线阻力变化与超高变化成正相关。
3、在保持其他参数不变的情况下,单位曲线阻力值与速度成反相关。速度越大,单位曲线阻力越小。且在速度比较大变化时,单位曲线阻力变化更加明显。
4、在保持其他参数不变的情况下,单位曲线阻力值跟轴重成反相关。轴重越大,单位曲线阻力越小。轴重平均增大39%时,单位曲线阻力平均减小6.23%左右。
5、在保持其他参数不变的情况下,单位曲线阻力值跟摩擦系数成正相关,即摩擦系数越大,单位曲线阻力越大。列车在潮湿、雨雪气候下运行所受到的曲线阻力会比在干燥气候情况下小41.19%左右。
研究表明,货车通过曲线时,所分析的影响因素中,对曲线阻力影响最大的是曲线半径,其次是摩擦系数,最后是轴重、速度、缓和曲线长度以及超高。
本文先对曲线阻力公式进行了理论分析与推导,得出曲线阻力的主要构成;利用SIMPACK动力学软件建立了货车车辆动力学模型。
通过仿真计算,比较了单轮对、转向架和货车模型在相同的计算条件下,通过曲线时,利用能量法算出的单位曲线阻力值,并与曲线阻力经验公式值比较。接下来,根据理论研究结果,运用控制变量法,研究曲线半径、缓和曲线长度、超高、曲线通过速度、摩擦系数和轴重等因素对货车模型曲线阻力的影响。仿真计算结果表明:
综合比较之下,货车模型用能量法计算出的单位曲线阻力值,比单轮对和转向架模型更加接近单位曲线阻力经验公式值,货车模型结构更复杂且更接近实际。
1、在保持其他参数不变的情况下,计算出的单位曲线阻力大小跟曲线半径成反比。曲线半径越大,单位曲线阻力越小。与当前计算曲线阻力的经验公式致的。
2、通过对缓和曲线的分析,缓和曲线长度的变化对曲线阻力的影响很小;且验证了实际中曲线长度的计算方法是合理的。通过对超高的分析,单位曲线阻力变化与超高变化成正相关。
3、在保持其他参数不变的情况下,单位曲线阻力值与速度成反相关。速度越大,单位曲线阻力越小。且在速度比较大变化时,单位曲线阻力变化更加明显。
4、在保持其他参数不变的情况下,单位曲线阻力值跟轴重成反相关。轴重越大,单位曲线阻力越小。轴重平均增大39%时,单位曲线阻力平均减小6.23%左右。
5、在保持其他参数不变的情况下,单位曲线阻力值跟摩擦系数成正相关,即摩擦系数越大,单位曲线阻力越大。列车在潮湿、雨雪气候下运行所受到的曲线阻力会比在干燥气候情况下小41.19%左右。
研究表明,货车通过曲线时,所分析的影响因素中,对曲线阻力影响最大的是曲线半径,其次是摩擦系数,最后是轴重、速度、缓和曲线长度以及超高。