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轮轨接触几何非线性参数对车辆稳定性影响的研究
| 论文题名： | 轮轨接触几何非线性参数对车辆稳定性影响的研究 |
| 关键词： | 动车组;轮轨接触几何关系;非线性参数;轮廓投影法;车辆稳定性 |
| 摘要： | 随着高速动车组运行速度和运载量不断提高，我国轨道交通运输进入高速发展阶段。动车组在给我们带来便捷的同时，也不可避免的在服役过程中出现诸多的动力学问题。为了对其进行深入研究，论文从轮轨非线性接触几何的角度出发，研究动车组车轮型面磨耗的演变规律以及对车辆稳定性的影响。 （1）为了研究不同轮轨踏面匹配时轮轨接触几何状态，详细的描述了轮轨接触匹配的特性与轮轨接触参数，如轮轨接触点、等效锥度参数、轮径差及一些表征轮轨接触区域状态的参数；同时在对比现有的轮轨接触几何非线性参数的基础上，根据轮轨接触区域状态参数和轮轨接触等效锥度给出了一个新的轮轨接触几何非线性参数--复合等效锥度，并将其应用于车辆动力学性能评价中。 （2）使用轮廓投影法求解轮轨接触几何问题，分析了LMA、LMB、LMC、LMD四种不同车轮踏面类型与CHN60钢轨匹配下轮轨接触点的位置变化规律。结果显示：LMB的轮轨接触点分布最为均匀；LMC分布最为集中，易形成接触光带集中，导致轮对使用寿命降低。跟踪测量不同运行里程下的CRH3动车组车轮踏面外形，分析了磨耗车轮的轮轨接触几何演变规律。结果显示：随着车辆运行里程的增加，轮轨接触点趋于集中，等效锥度和轮径差增大；在轮对横移量较大时，轮径差随着磨耗的增加而减小。 （3）使用UM多体动力学软件，建立CRH3动车组动力学模型。应用模型进行动力学计算，研究不同类型车轮踏面下的动车组动力学特性。结果显示：脱轨系数对于车轮踏面磨耗是最为敏感的，随着踏面磨耗的增大，脱轨系数逐渐下降，车辆的横向安全性也随之下降，而轮重减载率、垂向舒适性指标基本不变。 |
| 作者： | 姜琦 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 张海 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华东交通大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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