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铁路通用货车重车重心合理限制高度的研究
| 论文题名： | 铁路通用货车重车重心合理限制高度的研究 |
| 关键词： | 货物运输;货车重车;货物装载工况;重心高度限制;正交实验设计 |
| 摘要： | 重车重心限制高度是我国铁路货物装载基本技术条件之一。我国《铁路货物装载加固规则》(铁运[2006]161号)规定,重车重心高度不得超过2000mm,超过时需限速运行,即我国现行重车重心限制高度为2000mm。该规定始于日伪南满铁道株式会社的规定,几十年来从未改变。随着铁路技术水平的提高,货车性能的不断改善,现有重车重心限制高度的规定过于保守,亟需研究我国铁路货车重车重心合理限制高度。为此,本文提出将正交实验设计用于重车重心高实验最不利组合工况的选取,并基于仿真实验分析研究了我国铁路通用货车重车重心合理限制高度。 本文主要包括以下几个方面的研究内容: (1)将正交实验方法应用于重车重心高实验方案设计,有效缩减了实验方案数量。确定正交实验中的因素分别为车辆因素、线路条件与运行速度组合因素、货物装载工况因素,分别确定了以上三个因素的水平,并设计实验方案。 (2)应用达朗伯原理推导了考虑货物重心空间位置变化的车体运动方程,及重车重心高实验中不同车型涉及的下交叉式转向架和摆动式转向架侧架的运动方程。 (3)在仿真平台SIMPACK中构建了货车系统仿真实验模型。通过综合分析国内外的轨道不平顺功率谱,选择AAR5级谱和AAR3级谱分别作为我国Ⅰ级线路和Ⅲ级线路的轨道不平顺激励,经频谱转换得到适合于仿真平台的时域文件。 (4)根据高频采样下数据的频谱分析,提出在仿真实验中采用100Hz的采样频率,既可保证结果的准确性,又可有效提高仿真实验效率。将相同工况下的仿真实验数据与环行铁道实车试验数据对比分析,表明本文所建的仿真实验模型具有较好的可靠性。 (5)对重车重心高实验方案进行仿真计算,通过直观分析和方差分析得出最不利组合工况,并对仿真实验结果综合分析,研究各非确定性因素对货车运行安全的影响。研究最不利组合工况下不同重车重心高的货车运行安全性,基于仿真实验分析我国铁路通用货车重车重心合理限制高度。 |
| 作者： | 陈超 |
| 专业： | 交通运输规划与管理 |
| 导师： | 张星臣 |
| 授予学位： | 博士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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