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轨道除雪车工作小车运行安全性研究
| 论文题名： | 轨道除雪车工作小车运行安全性研究 |
| 关键词： | 轨道除雪车;刚柔耦合;运行安全性;铁路线路 |
| 摘要： | 为了解决降雪对铁路线路和列车运行的影响，同时降低雪灾给铁路运输带来的安全风险，轨道除雪车的设计与运用研究对铁路运营越来越重要。我国轨道除雪设备的发展起步较晚，专门用于轨道除雪的车辆投入使用时间短，在运用中时常出现脱轨等安全事故。因此，对轨道除雪车的脱轨安全性进行系统研究迫在眉睫，本文的研究结果对提高铁路运输安全性具有重要的工程实用价值。 轨道除雪车为了确保作业效率，车轮和车架之间未设置悬挂装置，因此对线路不平顺的适应性较差;同时，轨道除雪车的工作环境一般较为恶劣，运行中车轮的减载量较大，所以，保证轨道除雪车的结构可靠性和运行安全性便显得尤为重要。本文首先根据除雪车的结构特点，在ANSYS软件中建立工作小车车架的有限元仿真模型，根据运行工况对工作小车车架进行静强度分析，在确保其结构安全可靠性的前提下，使车架具有较好的柔性。由于工作小车自身并不具有悬挂系统，在运行时受到线路不平顺或外力激扰时，车架将产生弹性变形，而其弹性变形量将直接影响除雪小车的运行安全性。本文在研究除雪车的运行安全性时，首先采用等效刚度法，将车架的扭曲刚度转换为车轮和车架之间的悬挂刚度，并在SIMPACK软件中建立除雪车的等效多刚体动力学模型，对各种工况下除雪车工作小车的动力学性能进行计算，研究各个工况下车辆运行安全性。根据计算结果，确定除雪车在各个作业工况下的限速条件，确保运行安全性。本文提出在工作小车上施加垂向作用力，可有效减小车轮的垂向减载量，提高其运行安全性。 针对除雪车工作小车的结构特点，本文将工作小车车体考虑成柔性体，建立了除雪车工作小车的刚柔耦合动力学仿真模型，并基于GB/T5599-1985《铁道车辆动力学性能评定和试验鉴定规范》标准，对比分析了等效刚度多体模型和刚柔耦合模型的动力学性能计算结果，在直线工况和七种曲线工况下，刚体模型和刚柔耦合模型的脱轨系数以及轮重减载率结果相差不大，但是刚柔耦合模型计算结果整体要比刚体模型计算结果小，结果偏于安全，这说明刚柔耦合模型的研究方法更加准确。 论文研究结果表明，除雪小车车架柔性可改善其曲线通过性能，采用等效刚度模型和刚柔耦合模型的计算结果趋势一致，误差较小，证明等效刚度法用于分析除雪小车的运行安全性分析具有可行性。 |
| 作者： | 王超 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 傅茂海 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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