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重载货车轮轨相互作用力影响研究
| 论文题名： | 重载货车轮轨相互作用力影响研究 |
| 关键词： | 重载货车;转向架;动力学仿真;轮轨动作用力;轨道参数 |
| 摘要： | 随着我国经济迅速发展，铁路货运量随之增加。发展重载运输能充分发挥铁路货运的优势，提高线路运能与运量，实现多运快运。重载铁路运输的主流是提高轴重，增加列车每延米有效载重，充分利用现有站线长度。 然而货车轴重的增加，势必会给轮轨之间的相互作用带来更不利的影响。轮轨相互作用，尤其是轮轨的垂向动作用力会不断增加，恶化车辆的运行平稳与安全性能，破坏轨道结构，加剧线路变形等。由于重载列车编组长度长、轴重大，因此运行过程中需要的牵引与制动力很大，传播距离远、时间长，从而造成列车受力复杂，易引起列车冲动、脱轨、车辆设备受损等问题。因此，研究与分析车辆轨道参数对重载货车轮轨之间相互作用力的影响很有必要，对我国重载运输的发展也具有一定的现实意义。 本文综述了国内外铁路重载运输的发展现状，简要阐述了轮轨相互作用的研究进展。以车辆系统动力学理论为基础，对铁路重载货车中各个部件进行受力分析，并建立相应的力学运动方程。根据大秦线上装用转K6型转向架的C80重载货车的结构和悬挂特点，通过简化其非线性因素，建立了重载货车动力学仿真模型。 通过以上动力学建模和仿真计算，分析了重载货车车辆及其轨道相关参数对轮轨之间相互作用力的影响。文中主要从运行速度、轴重、簧下质量、承载鞍弹性橡胶垫垂向刚度、摇枕每侧弹簧垂向刚度、车轮踏面外形、车轮质量偏心以及车轮多边形化等车辆参数分析计算，探讨相关参数对轮轨垂向动力作用的影响。然后分析轨道参数如轮轨摩擦系数、轨道轨下胶垫刚度、轨道谐波激扰以及轨底坡等对轮轨垂向动力作用的影响。此外，还比较分析了考虑轮对刚性模型与考虑轮对弹性模型的各动力学指标。 论文计算结果表明，重载货车运行速度、轴重、簧下质量、摇枕弹簧垂向刚度、承载鞍弹性橡胶垫垂向刚度、车轮质量偏心、车轮多边形化以及轨道谐波激扰对轮轨之间动作用力的影响较大，车轮踏面外形、轨底坡对轮轨接触应力影响较大。因此，合理地设计车辆与轨道各参数有利于降低轮轨间相互动力作用。 |
| 作者： | 黄晓翠 |
| 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： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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