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轮轨接触点位置对轮轨力测量的影响研究
| 论文题名： | 轮轨接触点位置对轮轨力测量的影响研究 |
| 关键词： | 接触点位置;回归分析;轮轨力测量;车辆动力学 |
| 摘要： | 轮轨作用力的测量是车辆动力学中重要研究课题。测力轮对方法是目前测量精度最高、应用最广泛的轮轨力测量方法，具体是将测力轮对作为传感器，在轮对幅板上组成电桥，通过标定试验建立电桥输出的应变值与轮轨力之间的本构关系。由于轮轨力接触点位置变化是对轮轨力测量精度影响很大，针对铁道车辆轮轨力测量精度的问题，如何准确测量轮轨力和接触点位置对车辆动力学的研究和保障车辆的安全运行具有重要意义。 首先分析各种测量电桥组桥方案的特点，在通用的测力轮对测量方法的基础上，针对该方法中存在的不足之处提出了解决思路。 其次利用测力轮对电桥理论建立测力轮对的有限元模型。模型综合考虑横向力、垂向力对测量电桥输出的影响，通过仿真计算，分析测力轮对的应变分布特性；根据有限元仿真结果进行模拟组桥，确定贴片位置和组桥方案；对横向力和垂向力测量电桥进行灵敏度分析，提出提高测量电桥输灵敏度的解决方法，获取耦合较小的位置作为电桥贴片位置，实现横向力、垂向力的解耦。 再次利用回归分析开展接触点位置对轮轨力测量精度的影响研究。通过轮轨作用力在不同接触点位置建立参数方程组，对仿真结果进行回归分析等数据处理，确定轮轨力与接触点位置之间的关系，使传统测量模型中包含横向力、垂向力和接触点位置的三元线性方程组简化为只含横向力、垂向力的二元方程组。仿真结果表明考虑接触点偏移量误差的轮轨力测量模型能提高测量精度，同时可降低计算的复杂度。 最后对测力轮对完成标定试验，根据上述方法对测力轮对标定试验结果与和仿真结果进行比较，验证了改进后轮轨力测量模型的有效性，为进一步开展测力轮对的试验研究提供理论依据。 |
| 作者： | 李洲 |
| 专业： | 动力工程 |
| 导师： | 罗显光 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湘潭大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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