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脱轨条件下铁路车辆运动及受力分析与模拟
| 论文题名： | 脱轨条件下铁路车辆运动及受力分析与模拟 |
| 关键词： | 列车脱轨;耐撞性;受力分析;二维刚体模型;运动分析 |
| 摘要： | 自铁路运输方式出现以来，列车脱轨问题一直是困扰运输安全的重要因素之一。近100年来，世界各国学者针对列车脱轨问题的不同方面进行大量的研究，对预防列车脱轨做出了巨大的贡献。由于导致列车脱轨的原因复杂多变，实践证明主动防护不能完全杜绝脱轨事故的发生。所以，研究列车脱轨后的运行行为和动力学特征，对于降低事故发生后造成的危害程度，减少财产损失有重要意义。 首先，本文建立了车辆二维刚体模型，分析了车辆各部位在脱轨过程中受力及运动情况。在此基础上，利用多体动力学仿真软件ADAMS对模型行了仿真模拟。利用模型测试了各参数变化对列车脱轨后的整体运动情况的影响。这些参数主要包括车辆编组数目，在轨和地面摩擦系数，车钩转角和模型的初始条件等。通过模型的模拟分析发现，虽然参数变化对模型的运行结果有一定程度的影响，但是没有出现剧烈和奇异的结果，从而证明本模型具有一定的稳定性。 其次，利用经过检验后的参数，建立了一个30辆车的列车模型，模拟前10辆车车钩断裂后的碰撞情况。列车脱轨过程中，当车钩断裂后，按照碰撞时机的不同，可以分为首次碰撞和二次碰撞。比较两类碰撞时车辆之间的相对速度和冲击力大小，发现首次碰撞比二次碰撞剧烈。由于罐车大多承担着危险气体和液体的运输，在列车脱轨的过程中一旦发生碰撞，极易造成罐体破损引发危险货物的泄漏。根据列车脱轨后车辆之间可能发生的碰撞情况，从减小冲击力，吸收冲击动能，增强罐体强度三个方面提出了增强罐车耐撞性能的措施。最后，结合已有研究成果和本文得到的相关结论，从不同的层面出发，提出了几点列车脱轨防治的措施。 列车脱轨后运动和受力情况十分复杂，模拟分析技术难度比较高。本文将车辆模型简化为二维刚体结构，利用 ADAMS软件对列车脱轨后受力及运动情况进行分析和模拟，在此基础上提出了一些增强罐车防撞性能的措施。 |
| 作者： | 张高鹏 |
| 专业： | 交通运输规划与管理 |
| 导师： | 朱大鹏 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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