一、摆式客车径向转向架的开发与试验研究(论文文献综述)
胡骁樯[1](2018)在《基于SIMPACK和Simulink联合仿真的摆式动车组曲线通过性能研究》文中研究说明我国铁路发展至今,经历了六次铁路大提速并开行了高速动车组,列车的运行速度已经有显着提高。尽管我国已经建成了2.5万km的高速铁路,但仍然有10.2万km的既有线铁路。特别在我国西部地区,山区铁路的小半径曲线较多,限制了列车运行速度的提高。根据国外的应用经验,摆式列车能显着提高列车的曲线通过速度,而不降低乘坐舒适性。在国外,摆式列车的新技术不断被研发,并应用于新的车型。国内从上世纪90年代开始进行摆式列车的相关研究,种种原因导致其未能在我国得到实际应用,但从未停止对摆式列车的研究。轮轨接触关系具有很强的非线性,轮轨间的受力状态比较复杂。摆式列车以较高速度通过曲线时,因倾摆机构的动作而使车体向曲线内侧倾摆,加剧了轮轨之间的受力情况,可能影响列车的动力学性能和旅客的乘坐舒适性。因此,本文将采用联合仿真的方法仿真研究车体倾摆对摆式车辆曲线通过性能的影响。论文首先介绍了摆式列车的提速原理,根据倾摆机构的结构,利用MATLAB软件编写了描述倾摆机构运动轨迹的程序,从而得到倾摆作动器行程与车体倾摆角之间的近似线性关系;然后根据倾摆机构的性能要求对作动器进行方案设计,采用Simulink研究倾摆作动器的性能,基于SIMPACK建立摆式车辆的动力学模型;最后采用SIMPACK/Simulink联合仿真的方法建立了倾摆机构和车辆动力学耦合的模型,基于此联合仿真模型重点研究了车体倾摆对摆式车辆曲线通过动力学性能和乘坐舒适性的影响,并研究了倾摆机构发生故障对摆式车辆曲线通过动力学性能和乘坐舒适性的影响,为今后的故障检测提供参考。研究结果表明,采用摆式列车可在确保乘坐舒适性的前提下,提高列车的曲线通过速度,且动力学性能满足要求;倾摆角速度对摆式车辆的动力学性能影响较小,仍有较好的乘坐舒适性;倾摆机构发生故障对动力学指标影响较小,但对乘坐舒适性影响较大,发生故障时需及时处理。
刘畅[2](2016)在《单轴转向架城轨车辆液压径向机构研究》文中进行了进一步梳理随着城市人口和汽车数量的不断增加,交通拥堵已经成为了一道世界性难题。发展快速准点、节能环保、运能大的城市轨道交通已被证明是最为有效的解决方法。但城市轨道交通的运营环境相对传统大铁路交通而言,曲线多,半径小,致使轮轨磨耗特别突出。因此,改善和提高城市轨道车辆的曲线通过性能一直是城市轨道交通技术的研究重点。单轴转向架在减小车辆自重与运行噪声、缓和轮轨动态作用力和改善曲线通过性能方面具有明显的优势,但与传统两轴转向架相比也存在蛇行运动稳定性差的缺点,需要采取一系列措施来提高其稳定性。基于此本文为单轴转向架车辆设计了一种液压径向机构,加装在转向架构架与车体之间,在保证车辆曲线通过性能的同时,也可对轮对起到纵向定位作用,提高其直线运行稳定性。论文首先介绍了国内外单轴转向架技术和径向技术的发展概况和研究现状,以某型单轴转向架城轨车辆为研究对象,推导了单轴转向架车辆的动力学方程并在SIMPACK软件中建立了四模块单轴转向架城轨车辆的动力学仿真模型。其次,提出了液压径向机构的总体结构方案,详细阐述了液压径向机构的工作原理并完成了其结构设计,利用AMESim软件建立了液压径向机构的仿真模型。以SIMULINK为主仿真平台,通过软件接口将SIMPACK车辆动力学仿真模型与AMESim液压径向机构仿真模型集成到SIMULINK环境中,建立了液压径向机构与单轴转向架城轨车辆的联合仿真模型。利用所搭建的联合仿真模型对具有液压径向机构的单轴转向架城轨车辆进行了相关的运动学仿真和动力学仿真,分析了液压径向机构的运动学规律,研究了液压径向机构参数对车辆动力学性能的影响并完成了参数优化。在对液压径向机构进行参数优化的基础上,进一步利用联合仿真模型对加装液压径向机构后单轴转向架车辆的运行稳定性、平稳性及曲线通过性能进行分析;最后对比分析了加装抗蛇行减振器单轴转向架车辆与加装液压径向机构单轴转向架车辆的动力学性能。研究结果表明:该液压径向机构能够较好地解决单轴转向架车辆曲线通过性能与蛇行稳定性之间的矛盾。
王平[3](2013)在《摆式列车主动径向转向架动力学研究》文中指出摆式列车在不改变乘客乘坐舒适度的前提下可以高速通过曲线路段,是既有线路提速的最有效、最经济的手段之一。但是以较高的速度通过曲线时,导致轮轨间的作用力增大,从而加剧了轮轨间的磨耗,使用传统转向架势必降低运行安全性,因此提出了径向转向架这一概念。径向转向架可以有效地降低轮轨磨耗,并拥有较好的曲线通过性能,径向转向架在摆式列车中得到了广泛的运用。主动径向转向架是径向转向架的一种,相比于传统的径向转向架,主动径向转向架包含主动径向控制系统和主动径向控制机构。主动径向转向架可以在曲线上根据线路实时信息实时控制轮对摇头运动,使之处于径向位置,并提高直线上蛇行运动稳定性。主动控制技术在铁道车辆领域中的应用越来越广泛,主动径向转向架也将得到国内外铁道车辆专家学者的重视。本文首先介绍了主动径向转向架的基本原理,确定了主动径向控制的径向结构形式:在构架与轮对之间建立四个作动器,分别控制前后两个轮对的摇头运动,从而实现径向目的。确定了主动径向转向架的主动径向控制的控制规律。根据相关基本参数,将其各个部分结构进行建模前处理,然后在SIMPACK中建立仿真模型。并建立了摆式客车中各个刚体的统一动力学方程。其次选取了主动径向转向架摆式客车的主动控制系统的控制方法。通过对经典PID控制方法、模糊控制方法以及混合型模糊-PID控制方法的比较分析可知:经典PID控制方法阶跃响应较快,但是控制系统的输出不稳定;模糊控制方法控制系统的输出稳定,但是阶跃响应相对较慢;混合型模糊-PID控制方法阶跃响应较快,且控制系统的输出稳定。最终选取混合型模糊-PID控制方法作为主动控制系统的控制方法。最后对主动径向转向架摆式列车的动力学性能进行了研究分析,动力学性能研究内容包括:运行平稳性、运行稳定性以及曲线通过性能。在研究曲线通过性能时,本文通过建立了装备三种形式转向架(常规转向架、自导向转向架以及主动径向转向架)的摆式客车模型,根据相关动力学评价指标对其进行了比较分析。结果表明,主动径向转向架可以有效地降低轮轨磨耗,对轮轨横向力、脱轨系数、轮重减载率等曲线通过性能有不同程度的改善。主动径向转向架相较于自导向转向架拥有更好的径向性能。
张志波[4](2012)在《电动摆式列车关键技术研究》文中认为本文在概述国内外摆式列车的发展及现状的基础上,提出了适用于200km/h高速动车组的摆式转向架总体方案设计,重点对电动摆式列车的关键技术——倾摆机构和倾摆作动器做了研究。以ADAMS软件和Matlab软件等仿真工具为平台,建立了电动摆式列车的参数化动力学模型,对倾摆机构进行了运动学和动力学分析,得到各个结构参数对电动摆式列车性能的影响。应用ADAMS/Isight软件,本文还进行了倾摆机构结构参数的多目标优化设计,应用线性加权和法将多目标优化问题转化成单目标优化问题,得到了满足电动摆式列车倾摆性能最优的倾摆机构结构参数。本文针对直驱式容积控制电液伺服作动器,以CRH5为平台基础,完成了直驱式容积控制电液伺服作动器的方案设计,并对其各个部件进行详细的选型和参数化研究。应用Matlab/Simulink软件,建立直驱式容积控制电液伺服作动器系统的非线性数学模型,对电液耦合系统和车辆动力学系统进行了联合仿真,分析了直驱式容积控制电液伺服作动器的静态特性和动态特性。仿真结果表明,直驱式容积控制电液伺服作动器能具有快速响应,跟随性好的优点。研究结果表明,针对200km/h高速动车组设计的摆式转向架方案可行,倾摆机构的结构参数能很好的满足电动摆式列车的性能要求。直驱式容积控制电液伺服作动器具有较好的动态性能,能够满足电动摆式列车倾摆系统的性能要求,是未来摆式列车倾摆作动器的发展趋势。
刘彬彬[5](2010)在《铁道车辆曲线通过性能主动控制》文中研究指明曲线通过性能一直是铁道车辆动力学研究的重点和难点,是评价车辆性能的重要指标。铁道车辆在通过曲线时由于轮对没有处于径向位置,引起轮轨力、轮轨磨耗增大,能耗增加,脱轨的危险性、噪声增大等等一系列问题。为了解决这些问题,国内外专家学者作了大量的理论和试验研究,包括优化悬挂参数、改变轮轨型面等等,其中径向转向架和摆式列车是最具典型的两种解决方案。自从主动控制技术被引入到铁道车辆领域以来,备受关注,成了各国专家们的研究热点。本文将这种思想应用到改善车辆曲线通过性能上来,针对可控径向转向架和主动倾摆列车做了深入探讨和研究,并在此基础上提出了个人的新观点,做了一些新的尝试。文中首先概述了铁道车辆曲线通过研究背景及现状。而后,从主动控制的角度出发,以矢量控制、直接转矩控制和模糊控制为切入点对作动器的控制技术进行了系统的研究;在此基础上又对可控径向转向架和摆式列车倾摆机构的原理和性能做了深入分析,并提出实现方案——构架式径向转向架和直线电机式倾摆机构;最后,应用多体系统动力学分析软件SIMPACK建立摆式列车非线性动力学模型,应用动态仿真软件MATLAB/SIMULINK建立作动器控制系统模型,并运用联合仿真技术将两者结合起来,建立起摆式列车机电耦合系统控制模型。运用该模型对摆式列车动力学性能进行仿真分析,重点研究影响车辆动态曲线通过性能的各方面因素,并对传统模式的转向架和摆式列车与本文提出的新型模式进行对比研究,从而证实了可控径向转向架和摆式列车在动态曲线通过方面的优势和新型模式的可行性及优越性。通过本文证实,主动控制技术用于改善铁道车辆曲线通过性能是合理有效的,有着十分广阔的应用前景和研究价值。
罗仁[6](2007)在《摆式列车机电耦合系统动力学及控制研究》文中研究表明摆式列车是既有线路上列车提速的重要手段,尤其适合小半径曲线较多的线路,也可用于高速线路上列车的进一步提速。国外摆式列车已经进入了成熟的商业运营阶段,我国在上世纪90年代以后对摆式列车进行了大量研究,但还没有完全掌握其关键技术。本文对摆式列车机电耦合系统动力学问题进行了深入研究,可为我国今后摆式列车的研制提供理论基础。本文的主要工作如下:(1)建立了由多节动车和拖车组成的摆式列车机电耦合系统非线性数学模型,该模型包括车辆子系统、车间连接子系统、弓网子系统、倾摆控制和机电作动器子系统以及制动防滑控制子系统,能够模拟摆式列车的动态运行过程。(2)首先研究了摆式列车曲线信号的检测方法、倾摆控制指令生成方法和倾摆控制规律。详细讨论了采用线性预测法和神经网络预测法来进行头车倾摆控制信号延时的补偿问题,研究了车体倾摆的P控制和H∞鲁棒控制方法。仿真分析表明,采用超高时变率能较好地判别摆式列车进出曲线的情况;应用预测方法可有效地补偿头车的倾摆延时,在预测时间较短时线性预测效果较好,而在预测时间较长时神经网络预测效果更好;P控制方法和鲁棒控制方法都能及时准确地跟踪倾摆控制信号,鲁棒控制器有更好的鲁棒性能且控制效果比P控制略好。然后采用本文的曲线检测方法和倾摆控制信号生成方法,对列车线路试验的曲线检测数据进行了处理,并应用本文的摆式列车模型对试验曲线线路工况进行了仿真,通过仿真结果和试验结果的对比,对本文提出的曲线检测方法进行了验证。(3)对摆式列车的曲线通过动力学进行了深入研究,分析了三类径向转向架曲线通过性能、倾摆时车体的扭转振动对倾摆控制性能的影响以及摆式列车的道岔通过性能。(4)对摆式列车直线轨道运行平稳性和蛇行运动稳定性进行了仿真研究,分析了列车编组形式、车间连接刚度和阻尼对运行平稳性和蛇行失稳临界速度的影响。通过研究可知,单节车辆模型的横向平稳性要差于列车模型,而列车模型头尾车的横向平稳性要差于中间车辆;适当的车间横向连接阻尼能够改善列车横向运行平稳性;列车模型的临界速度与单车模型相差不大,可以采用单车模型来进行列车运动稳定性的研究。(5)采用接触网有限元模型和非线性受电弓模型,研究了摆式列车的弓网耦合振动,对摆式列车受电弓横向(倾摆)被动和主动控制进行了分析,设计了受电弓导轨形状,研究了控制信号和控制策略。(6)建立了制动防滑控制模型,进行了摆式列车制动动力学问题的研究,深入研究了制动过程中轮对的抱死过程和防滑控制以及粘滑颤振问题,并分析了颤振对制动防滑控制的影响。
李晓燕[7](2003)在《200km/h摆式电动车组拖车转向架设计及动力学性能研究》文中进行了进一步梳理提高列车运行速度是我国铁路运输发展的方向。我国铁路自1997年以来,在三大主要干线上进行了四次规模较大的提速,取得了较好的社会效益和经济效益,并将在今后进一步扩大提速范围。然而,在我国现有的铁路线路上,有相当大的一部分铁道线路标准较低。在这些线路上,由于受到地形、地貌的限制,要想依靠大幅度提高线路标准或修建新线来提高列车运行速度,其投资大,且周期长。采用摆式列车,可使列车以较高的速度通过曲线且不降低旅客的乘坐舒适度,这是既有线路提速、增加铁路客运能力、提高铁路与其它交通工具竞争能力的一种有效办法。世界上很多国家自上世纪90年代以来已经成功开行了摆式列车,我国也正在开展摆式列车的研制工作。 摆式列车主要是依靠提高曲线通过速度达到提速的目的。车辆曲线通过速度提高后,将产生较大的离心加速度。其结果不仅降低旅客的乘坐舒适度,同时将加大轮轨横向力和加剧轮轨间的磨耗。如使用传统的转向架,势必加大轮轨磨耗,降低列车的运行安全性。因此在研制车体倾摆系统的同时,必须研制适应于既有线路特点的摆式客车转向架。本文结合中国南方机车车辆集团公司(CSR)的科研项目,根据我国国情对摆式客车转向架进行了设计研究。 本文首先介绍了摆式客车提速的机理,提出摆式电动车组的基本方案,并简要介绍了国外几种摆式列车转向架的结构型式,根据国外成功运营经验,提出我国高速摆式客车转向架宜采用一系柔性定位的转向架的模式。倾摆机构采用四摆杆机构加机电式作动器,为簧间摆模式。论文对摆式客车转向架进行了方案设计和技术设计,确定了转向架的技术参数并阐述了转向架各组成部件的结构特点及主要作用。同时对倾摆机构进行了运动分析和受力分析,并对摆式客车的动力学性能进行了分析。最后论文利用ANSYS有限元软件对转向架中受力比较复杂的部件摆枕和构架进行了静强度分析,使其强度满足车辆高速运行的要求,确保转向架的安全运行。 研究结果表明,本文提出的高速摆式客车转向架不仅有很好的曲线通过性能,在直线上也有较高的稳定性。既适用于山区线路,也可满足平丘地区的干线上使用。
刘金栋[8](2003)在《摆式电动车组拖车转向架结构优化设计》文中指出进入20世纪后,为了使铁路运输在与其它运输业激烈的竞争中立于不败之地,欧美和日本等发达国家,提出“车辆适应铁路”的口号,出现了研究摆式列车的热潮。经过二十多年的努力,摆式列车技术逐渐成熟并得到广泛运用。 我国是一个地域辽阔、山区铁路较多的国家,采用摆式列车是在既有线路上提高旅客列车运行速度的有效手段。为此,国家自然科学基金委和铁道部先后对摆式列车的研究进行了立项,在我国进行摆式列车的研制。 转向架是旅客列车的重要部件之一,其结构是否合理直接影响整车的性能。本文在充分借鉴了国外摆式列车转向架成功经验的基础上,结合我国的实际情况,提出了一系柔性定位的摆式电动车组客车转向架技术设计方案。 文中详细介绍了摆式电动车组客车转向架的选型依据。对该转向架的总体结构形式及构架等主要部件的设计方案进行了介绍。由于构架在结构上起着定位轮对、支撑倾摆机构、车体、吊挂装置、传递牵引力、制动力、倾摆力及安装附件的作用,其受力状态非常复杂。摆枕是实现车体倾摆的关键部件之一,它不仅要能够实现车体的倾摆功能,同时车体的全部载荷均直接传递给摆枕。因此,文中对构架和摆枕的受力状态进行了详细分析,并利用ANSYAS有限元分析软件重点对构架和摆枕的结构进行了优化分析,确定了构架和摆枕的最佳的结构形式。 最后,按《200km/h及以上速度级铁道车辆强度设计及试验鉴定暂行规定》的要求对构架和摆枕的强度指标进行了校核。通过校核可以看出,构架和摆枕的强度满足要求,而且还有一定的裕量。 本文的研究结果为我国研制200km/h摆式电动车组转向架提供了一定的理论依据。
李芾,傅茂海,张洪,黄琪祯[9](2003)在《高速摆式客车转向架方案设计及其动力学性能分析》文中提出概述了国内外几种摆式客车转向架的结构特点 ,结合我国铁路的具体情况 ,提出了一种以一系柔性定位转向架作为我国高速摆式客车转向架的基本方案 ,并对其可行性和必要性进行了分析 ,最后对我国高速摆式客车转向架的初步结构和动力学性能进行了分析。
李晓燕,李芾,傅茂海[10](2003)在《高速摆式客车转向架及其动力学特性》文中提出铁路运输欲在竞争激烈的运输市场中占有一席之地 ,必须提高其运营速度 ,以缩短旅客和货物的运行时间 ,旅客列车提速已成为当今中国铁路的一项重大技术政策。采用摆式客车是在既有线路上提速的有效措施 ,摆式客车的关键技术之一是转向架。概述了国外几种主要摆式客车转向架的结构特点 ,介绍了中国铁道线路的基本情况 ,根据中国线路特点和摆式客车对转向架的特殊要求 ,提出了以一系柔性定位转向架作为中国高速摆式客车转向架的基本方案 ,并对其可行性和必要性进行了分析 ,最后对中国高速摆式客车转向架的初步结构和动力学性能进行了探讨
二、摆式客车径向转向架的开发与试验研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、摆式客车径向转向架的开发与试验研究(论文提纲范文)
(1)基于SIMPACK和Simulink联合仿真的摆式动车组曲线通过性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 论文选题背景 |
1.2 国内外摆式列车的发展及研究现状 |
1.2.1 国外摆式列车的发展历程 |
1.2.2 国内摆式列车的发展历程 |
1.2.3 国内外摆式列车的动力学仿真研究 |
1.3 摆式列车的分类及基本原理 |
1.3.1 摆式列车的分类 |
1.3.2 列车限速原因 |
1.3.3 摆式列车提速原理 |
1.4 本文研究内容 |
第2章 倾摆作动系统的机理分析 |
2.1 倾摆机构的结构 |
2.2 倾摆机构的性能 |
2.3 倾摆机构的运动分析 |
2.4 倾摆作动器的方案设计 |
2.4.1 作动器类型的选择 |
2.4.2 传动丝杠的选择 |
2.4.3 机电作动器的总体方案 |
2.4.4 参数设计 |
2.5 机电作动器的响应分析 |
2.6 本章小结 |
第3章 摆式车辆联合仿真 |
3.1 转向架的基本结构 |
3.2 车辆模型的运动方程 |
3.3 联合仿真的原理 |
3.4 摆式车辆动力学计算内容 |
3.4.1 车辆运行稳定性 |
3.4.2 车辆运行平稳性 |
3.4.3 车辆曲线通过性 |
3.5 本章小结 |
第4章 摆式车辆动力学计算原理 |
4.1 摆式动车组动力学评价指标 |
4.1.1 车辆运行平稳性 |
4.1.2 车辆运行舒适性 |
4.1.3 车辆曲线通过性 |
4.2 动力学参数优化设计 |
4.2.1 参数优化目标 |
4.2.2 参数优化原理 |
4.2.3 仿真线路条件设置 |
4.3 本章小结 |
第5章 摆式车辆动力学性能预测 |
5.1 动力学性能预测 |
5.1.1 直线运行稳定性 |
5.1.2 直线运行平稳性 |
5.1.3 乘坐舒适性 |
5.1.4 动态曲线通过性 |
5.2 倾摆角速度对曲线通过性能的影响 |
5.3 故障工况分析 |
5.3.1 仿真条件设置 |
5.3.2 仿真结果分析 |
5.4 本章小结 |
结论与展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果 |
(2)单轴转向架城轨车辆液压径向机构研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 论文选题背景 |
1.2 单轴转向架技术研究现状 |
1.3 转向架径向技术研究现状 |
1.4 论文的主要工作 |
第2章 单轴转向架城轨车辆动力学模型建立 |
2.1 单轴转向架城轨车辆总体结构 |
2.2 单轴转向架车辆动力学模型描述 |
2.3 轮对基本动力学方程 |
2.3.1 轨道车辆轮轨系统基本坐标系的定义 |
2.3.2 轮对基本动力学方程推导 |
2.4 单轴转向架车辆动力学方程 |
2.4.1 轮对动力学方程 |
2.4.2 构架动力学方程 |
2.4.3 车体动力学方程 |
2.5 基于SIMPACK的单轴转向架车辆动力学模型的建立 |
2.6 本章小结 |
第3章 液压径向机构设计及联合仿真模型建立 |
3.1 液压径向机构工作原理 |
3.2 径向机构设计 |
3.2.1 导向增益选择 |
3.2.2 等效导向刚度设计 |
3.2.3 蓄能器选择 |
3.2.4 其他元件选择 |
3.3 具有液压径向机构的车辆动力学模型建立 |
3.3.1 基于AMESim的液压径向机构模型的建立 |
3.3.2 SIMPACK/AMESim/SIMULINK联合仿真模型的建立 |
3.4 液压径向机构的运动学仿真分析 |
3.5 本章小结 |
第4章 径向机构参数优化 |
4.1 车辆动力学计算内容及评定指标 |
4.2 液压径向机构导向增益对车辆动力学性能的影响 |
4.2.1 液压径向机构导向增益对车辆运行稳定性的影响 |
4.2.2 液压径向机构导向增益对车辆曲线通过性能的影响 |
4.2.3 液压径向机构导向增益对车辆运行平稳性的影响 |
4.3 液压径向机构等效导向刚度对车辆动力学性能的影响 |
4.3.1 液压径向机构等效导向刚度对车辆运行稳定性的影响 |
4.3.2 液压径向机构等效导向刚度对车辆曲线通过性能的影响 |
4.3.3 液压径向机构等效导向刚度对车辆运行平稳性的影响 |
4.4 液压径向机构节流孔大小对车辆动力学性能的影响 |
4.4.1 液压径向机构节流孔大小对车辆运行稳定性的影响 |
4.4.2 液压径向机构节流孔大小对车辆曲线通过性能的影响 |
4.4.3 液压径向机构节流孔大小对车辆运行平稳性的影响 |
4.5 本章小结 |
第5章 具有液压径向机构的车辆动力学性能分析 |
5.1 稳定性分析 |
5.2 平稳性分析 |
5.3 曲线通过性能分析 |
5.4 加装径向机构与加装抗蛇行减振器的单轴转向架城轨车辆动力学性能对比 |
5.4.1 运行稳定性对比 |
5.4.2 运行平稳性对比 |
5.4.3 曲线通过性能对比 |
5.5 本章小结 |
结论与展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录1 单轴转向架车辆模型参数 |
攻读硕士期间发表论文 |
(3)摆式列车主动径向转向架动力学研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 论文选题背景及研究意义 |
1.2 铁道车辆的曲线通过 |
1.3 摆式列车研究概况 |
1.3.1 列车通过曲线时的离心力和离心加速度 |
1.3.2 列车通过曲线时的最高运行速度 |
1.3.3 摆式列车的提速原理 |
1.3.4 摆式列车的国内外发展 |
1.4 铁道车辆主动控制技术研究概况 |
1.4.1 主动控制技术 |
1.4.2 国内外研究现状 |
1.5 本论文主要工作 |
第2章 主动径向转向架摆式客车原理及建模 |
2.1 主动径向转向架的基本原理 |
2.1.1 径向转向架概述 |
2.1.2 主动径向转向架基本结构和原理 |
2.2 主动径向转向架的控制实现 |
2.2.1 主动径向转向架的控制系统 |
2.2.2 主动径向转向架的控制规律 |
2.3 倾摆机构运动学 |
2.4 本章小结 |
第3章 摆式列车动力学模型 |
3.1 主动径向转向架摆式列车动力学计算内容 |
3.1.1 运行稳定性计算方法 |
3.1.2 运行平稳性计算方法 |
3.1.3 动态曲线通过计算方法 |
3.2 主动径向转向架摆式列车动力学模型 |
3.2.1 建模前处理 |
3.2.2 车辆的受力分析和运动微分方程 |
3.3 本章小结 |
第4章 主动径向控制方法的研究 |
4.1 控制系统的组成 |
4.1.1 主动径向转向架摆式列车控制策略 |
4.1.2 机电式控制系统数学模型 |
4.2 控制方法比较分析 |
4.2.1 PID控制方法原理 |
4.2.2 模糊控制方法原理 |
4.2.3 混合型模糊PID控制方法 |
4.2.4 控制方法比较分析 |
4.2.4.1 PID控制系统模型 |
4.2.4.2 模糊控制系统模型 |
4.2.4.3 混合型模糊-PID控制系统模型 |
4.3 SIMPACK与Simulink联合仿真 |
4.4 本章小结 |
第5章 主动径向转向架摆式列车动力学分析 |
5.1 运行稳定性与平稳性分析 |
5.2 动态曲线通过分析 |
5.2.1 评价指标 |
5.2.2 仿真结果分析 |
5.3 本章小结 |
结论与展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文及参加的科研实践 |
(4)电动摆式列车关键技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 论文选题背景及研究意义 |
1.2 摆式列车的基本原理 |
1.3 摆式列车国内外研究概况 |
1.3.1 国外摆式列车发展历程 |
1.3.2 国内摆式列车研究现状 |
1.4 摆式列车的关键技术 |
1.4.1 倾摆机构 |
1.4.2 倾摆作动器 |
1.4.3 径向转向架 |
1.4.4 曲线检测系统 |
1.5 本文主要工作 |
第2章 电动摆式列车转向架方案设计 |
2.1 转向架主要技术参数 |
2.2 转向架方案选型 |
2.2.1 国外主型摆式列车转向架主要结构特点 |
2.2.2 CRH5原型车介绍 |
2.3 转向架主要部件设计 |
2.3.1 转向架构架 |
2.3.2 倾摆系统 |
2.3.3 轮对和轴箱 |
2.3.4 制动装置 |
2.3.5 中央悬挂装置 |
2.3.6 曲线检测系统 |
2.4 本章小结 |
第3章 倾摆机构的参数化建模及参数研究 |
3.1 参数化设计理论 |
3.2 倾摆机构的模型及参数化建模 |
3.2.1 倾摆机构的运动学模型 |
3.2.2 倾摆机构的动力学模型 |
3.2.3 车体倾摆运动规律的确定 |
3.2.4 建立倾摆机构的参数化模型 |
3.3 倾摆机构的运动学和动力学分析及参数研究 |
3.3.1 摆杆上摆点间距对倾摆机构性能的影响 |
3.3.2 摆杆长度对倾摆机构性能的影响 |
3.3.3 摆杆铅垂角对倾摆机构性能的影响 |
3.3.4 倾摆作动器距轨面高对倾摆机构性能的影响 |
3.3.5 车体重心距轨面高对倾摆机构性能的影响 |
3.4 本章小结 |
第4章 倾摆机构结构参数的多目标优化设计 |
4.1 优化理论及Isight软件 |
4.1.1 优化理论 |
4.1.2 Isight优化软件 |
4.1.3 正交试验设计方法 |
4.2 倾摆机构的优化设计 |
4.2.1 目标函数及约束条件 |
4.2.2 倾摆机构的试验设计 |
4.2.3 倾摆机构的优化设计 |
4.3 参数优化性能指标 |
4.3.1 优化后倾摆机构尺寸参数 |
4.3.2 作动器行程和倾摆角的线性关系 |
4.3.3 倾摆机构的运动学和动力学变化规律 |
4.4 本章小结 |
第5章 直驱式容积控制电液伺服作动器方案设计 |
5.1 直驱式容积控制电液伺服作动器的原理 |
5.2 直驱式容积控制电液伺服系统动力参数确定 |
5.2.1 系统的压力和负载力确定 |
5.2.2 液压缸的结构设计及参数化研究 |
5.2.3 系统流量的计算 |
5.3 直驱式容积控制电液伺服作动器的主要部件设计 |
5.3.1 蓄能器的选择及计算 |
5.3.2 液压泵的选型 |
5.3.3 控制电机选型 |
5.3.4 安全阀和单向阀的选型 |
5.3.5 管道的选型 |
5.3.6 位移传感器的选型 |
5.4 直驱式容积控制电液伺服作动器方案图 |
5.5 本章小结 |
第6章 直驱式容积控制电液伺服作动器的仿真分析 |
6.1 PID控制器及其性能研究 |
6.1.1 PID控制器的原理 |
6.1.2 PID控制器中各环节的作用及分析 |
6.2 直驱式容积控制电液伺服系统的模块化建模 |
6.2.1 永磁交流伺服电机数学模型 |
6.2.2 液压泵数学模型 |
6.2.3 液压缸数学模型 |
6.3 直驱式容积控制电液伺服系统的仿真分析 |
6.3.1 电液伺服系统稳定性 |
6.3.2 电液伺服系统动态特性 |
6.3.3 参数对电液伺服系统动态特性的影响 |
6.4 直驱式容积控制电液伺服作动器和摆式列车联合仿真 |
6.4.1 联合仿真系统设计 |
6.4.2 仿真计算及结果分析 |
6.5 本章小结 |
结论与展望 |
1 主要研究结论 |
2 创新点 |
3 研究展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文及参加的科研项目 |
(5)铁道车辆曲线通过性能主动控制(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 论文选题背景及研究意义 |
1.2 铁道车辆主动控制技术概况 |
1.2.1 主动控制的定义 |
1.2.2 主动控制技术在铁道车辆的应用 |
1.3 铁道车辆曲线通过的理论研究概况 |
1.3.1 经典曲线通过理论 |
1.3.2 径向曲线通过机理 |
1.4 摆式列车研究概况 |
1.4.1 摆式列车原理 |
1.4.2 摆式列车发展历程 |
1.5 本文主要工作 |
第2章 模块化数学建模 |
2.1 伺服电机模块 |
2.1.1 伺服电机概述 |
2.1.2 机电作动器模型 |
2.2 直线电机数学模型 |
2.2.1 直线同步电机基本原理 |
2.2.2 电励磁式直线同步电动机的数学模型 |
2.2.3 永磁式直线同步电动机及其数学模型 |
2.2.4 混合励磁式直线同步电动机及其数学模型 |
2.3 控制系统模型 |
2.3.1 矢量控制原理与建模 |
2.3.2 直接转矩控制原理与建模 |
2.3.3 模糊PI控制原理与建模 |
2.4 径向转向架模型 |
2.4.1 自导向径向转向架原理与建模 |
2.4.2 可控轮对式径向转向架原理与建模 |
2.4.3 轮轨磨耗计算 |
2.5 车辆系统模型 |
2.5.1 模型的自由度 |
2.5.2 四吊杆式倾摆机构模型 |
2.5.3 直线电机倾摆机构模型 |
2.5.4 摆式列车动力学模型 |
第3章 四吊杆式摆式列车仿真 |
3.1 车体倾摆规律的确定 |
3.2 摆式列车倾摆机构 |
3.3 摆式列车曲线通过舒适度评判 |
3.4 控制方式对比分析 |
3.5 倾摆补偿率对舒适性的影响 |
3.6 径向曲线通过研究 |
3.6.1 不同型式转向架曲线通过性能对比分析 |
3.6.2 不同型式转向架对车辆舒适性的影响 |
3.7 车轮型面磨耗对车辆性能的影响 |
3.8 蛇行运动稳定性分析 |
3.9 本章小结 |
第4章 直线电机式摆式列车仿真 |
4.1 倾摆机构设计方案 |
4.1.1 倾摆机构设计 |
4.1.2 作动器总体设计及技术分析 |
4.1.3 控制系统设计 |
4.2 直线电机作动器性能分析 |
4.2.1 作动器控制性能分析 |
4.2.2 作动器受力及能耗分析 |
4.3 动力学仿真分析 |
4.3.1 曲线通过舒适性分析 |
4.3.2 曲线通过安全性分析 |
4.3.3 曲线通过轮轨磨耗分析 |
4.3.4 蛇行运动稳定性分析 |
4.4 本章小结 |
结论与展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文及参加的科研项目 |
(6)摆式列车机电耦合系统动力学及控制研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.1.1 国外摆式列车的发展历程 |
1.1.2 我国摆式列车的发展情况 |
1.1.3 摆式列车的仿真研究 |
1.2 摆式列车基本原理和技术实现 |
1.2.1 摆式列车基本原理 |
1.2.2 摆式列车技术的实现 |
1.3 其它相关研究背景 |
1.3.1 列车动力学仿真研究 |
1.3.2 摆式列车弓网耦合振动及控制仿真 |
1.3.3 列车制动动力学及防滑控制仿真 |
1.3.4 径向转向架 |
1.4 本论文的主要工作 |
第2章 数学模型的建立及求解 |
2.1 车辆系统模型 |
2.1.1 模型的自由度和坐标系 |
2.1.2 四连杆倾摆机构运动关系 |
2.1.3 二系悬挂力 |
2.1.4 摆枕和构架间作用力的求解 |
2.1.5 一系悬挂力 |
2.1.6 牵引拉杆作用力 |
2.1.7 径向机构模型 |
2.1.8 车辆系统动力学方程 |
2.2 机电作动器模型 |
2.3 列车模型 |
2.4 受电弓和接触网模型 |
2.4.1 受电弓垂向模型 |
2.4.2 接触网模型 |
2.4.3 受电弓整体横向运动学模型 |
2.5 本文仿真计算采用的轨道不平顺 |
2.6 数值求解方法 |
第3章 摆式列车倾摆控制系统研究 |
3.1 曲线检测及判断 |
3.1.1 由超高时变率判断曲线 |
3.1.2 由构架摇头角速度判断曲线的探讨 |
3.2 倾摆控制信号的生成和补偿 |
3.2.1 倾摆控制信号的生成 |
3.2.2 倾摆控制信号的补偿 |
3.3 车体倾摆控制器设计 |
3.3.1 P控制器设计 |
3.3.2 鲁棒控制器设计 |
3.4 摆式列车动态曲线通过仿真 |
3.4.1 摆式列车曲线通过舒适度的评判 |
3.4.2 头车控制信号无预测 |
3.4.3 头车倾摆信号线性和神经网络预测 |
3.4.4 第二辆的倾摆控制 |
3.4.5 第三辆的倾摆控制 |
3.4.6 高速摆式列车曲线通过仿真 |
3.5 摆式列车曲线检测试验和探讨 |
3.5.1 试验工况仿真 |
3.5.2 试验结果探讨 |
3.6 本章小结 |
第4章 摆式列车系统动力学研究 |
4.1 摆式列车曲线通过动力学问题 |
4.2 径向机构动力学仿真 |
4.2.1 自导向径向转向架 |
4.2.2 迫导向径向转向架 |
4.2.3 主动控制径向转向架 |
4.3 考虑柔性车体的动力学仿真 |
4.3.1 柔性车体动力学模型 |
4.3.2 车体倾摆对车体弹性振动的影响 |
4.3.3 前后摆枕的同步控制 |
4.4 摆式列车通过道岔的运行行为 |
4.4.1 摆式列车直向过岔 |
4.4.2 摆式列车逆侧向通过道岔 |
4.5 摆式列车运行平稳性分析 |
4.5.1 平稳性分析方法 |
4.5.2 单辆车与列车的运行平稳性比较 |
4.5.3 车间横向连接阻尼和刚度对平稳性的影响 |
4.5.4 车辆编组方式对平稳性的影响 |
4.5.5 改善头尾车平稳性的方法 |
4.6 摆式列车运动稳定性分析 |
4.6.1 稳定性分析方法 |
4.6.2 单车的临界速度 |
4.6.3 列车临界速度 |
4.7 本章小结 |
第5章 摆式列车弓网耦合振动和控制 |
5.1 摆式列车的弓网振动问题 |
5.2 摆式列车受电弓横向控制仿真研究 |
5.2.1 被动四连杆 |
5.2.2 主动四连杆 |
5.2.3 主动导轨机构 |
第6章 摆式列车制动动力学问题研究 |
6.1 制动模型和理论基础 |
6.1.1 蠕滑理论 |
6.1.2 粘着系数经验公式 |
6.1.3 车辆速度预测模型 |
6.1.4 制动系统模型 |
6.2 车辆制动过程与轮对抱死仿真 |
6.3 门限值控制的防滑控制仿真 |
6.3.1 防滑控制方法1 |
6.3.2 防滑控制方法2 |
6.3.3 防滑控制方法3 |
6.4 P控制的制动过程仿真 |
6.4.1 单车轮制动简化模型 |
6.4.2 车辆制动P控制仿真 |
6.5 制动颤振及其对防滑控制的影响 |
6.5.1 颤振的发生 |
6.5.2 颤振对防滑控制的影响 |
6.5.3 颤振对构架和车体的影响 |
6.5.4 制动单元悬挂参数对颤振的影响 |
6.6 列车制动仿真 |
6.7 本章小结 |
结论与展望 |
1.主要研究结论 |
2.主要创新点 |
3.研究展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文及科研项目 |
(7)200km/h摆式电动车组拖车转向架设计及动力学性能研究(论文提纲范文)
第1章 绪论 |
1.1 论文选题背景 |
1.2 摆式列车的基本原理 |
1.2.1 车辆通过曲线时的离心力和离心加速度 |
1.2.2 曲线限速的原因 |
1.2.3 摆式列车提高曲线通过速度的原理 |
1.3 摆式列车的分类及结构特点 |
1.3.1 国外摆式列车的发展历史及现况 |
1.3.2 国内摆式列车的发展现状及应用前景 |
1.3.3 摆式列车的分类及结构特点 |
1.4 本文的主要工作 |
第2章 高速摆式电动车组设计方案 |
2.1 摆式电动车组组成及基本技术参数 |
2.1.1 单元及列车组成 |
2.1.2 列车总体主要技术参数 |
2.2 车内平面布置及设备 |
2.3 车体控制 |
2.4 车体 |
2.5 转向架 |
2.6 牵引装置 |
2.7 制动系统 |
2.8 空调及通风 |
2.9 车辆连接 |
2.10 本章小结 |
第3章 摆式客车转向架选型及结构设计 |
3.1 摆式客车转向架的发展及结构特点 |
3.1.1 瑞典X2000摆式客车转向架 |
3.1.2 德国VT611、VT612摆式客车转向架 |
3.1.3 意大利ETR460摆式客车转向架 |
3.1.4 英国西海岸WMCL摆式客车转向架 |
3.1.5 日本铁路283系摆式客车转向架 |
3.1.6 瑞士摆式客车转向架 |
3.2 我国摆式客车转向架的选型及结构特点 |
3.2.1 摆式客车转向架运用条件 |
3.2.2 摆式客车转向架选型 |
3.2.3 我国高速摆式客车转向架结构特点 |
3.3 转向架的主要技术参数 |
3.4 转向架的结构设计 |
3.4.1 构架组成 |
3.4.2 摆枕 |
3.4.3 轮对轴箱定位装置 |
3.4.4 中央悬挂装置 |
3.4.5 倾摆机构 |
3.4.6 基础制动装置 |
3.5 本章小结 |
第4章 倾摆机构运动学及转向架动力学分析 |
4.1 倾摆机构运动关系 |
4.1.1 倾摆机构数学模型的建立 |
4.1.2 倾摆机构运动方程的建立 |
4.2 倾摆机构运动分析 |
4.2.1 倾摆机构参数选择 |
4.2.2 倾摆机构运动分析 |
4.2.3 倾摆机构的受力分析 |
4.3 摆式客车转向架动力学性能分析 |
4.3.1 动力学计算模型 |
4.3.2 车辆动力学方程 |
4.3.3 动力学性能评定标准 |
4.3.4 动力学性能预测 |
4.4 本章小结 |
第5章 摆式客车转向架主要部件强度分析 |
5.1 计算分析方法 |
5.2 摆枕强度分析 |
5.2.1 摆枕力学模型的建立 |
5.2.2 摆枕上的载荷及工况 |
5.2.3 计算结果分析 |
5.3 构架强度分析 |
5.3.1 构架力学模型的建立 |
5.3.2 构架上的载荷及工况 |
5.3.3 计算结果分析 |
5.4 本章小结 |
结论 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文 |
(8)摆式电动车组拖车转向架结构优化设计(论文提纲范文)
第1章 绪论 |
1.1 本文的选题背景 |
1.2 国内外摆式列车的研究状况 |
1.3 摆式列车的基本原理 |
1.4 摆式列车的结构形式及其特点 |
1.5 论文的主要研究内容 |
第2章 转向架技术方案设计 |
2.1 转向架设计的主要技术参数 |
2.2 转向架方案选型 |
2.2.1 国内外几种主要摆式客车转向架的结构特点 |
2.2.2 动力分散摆式电动车组客车转向架的结构形式 |
2.2.3 构架组成 |
2.2.4 轮对轴箱定位装置 |
2.2.5 倾摆机构 |
2.2.6 中央悬挂装置 |
2.2.7 制动装置 |
2.3 本章小结 |
第3章 转向架主要部件的受力分析及载荷计算 |
3.1 构架的受力状态分析 |
3.2 转向架载荷及工况计算 |
3.2.1 超常载荷 |
3.2.2 模拟运用载荷 |
3.2.3 作用在构架上的载荷及计算工况 |
3.2.4 加载工况 |
3.3 摆枕的受力分析 |
3.4 摆枕上的载荷及工况计算 |
3.4.1 超常载荷 |
3.4.2 模拟运营载荷 |
3.4.3 摆枕的加载工况 |
3.5 本章小结 |
第4章 转向架主要部件结构优化设计 |
4.1 构架的结构优化设计 |
4.1.1 计算分析方法 |
4.1.2 构架离散图 |
4.1.3 构架强度计算边界条件的确定 |
4.1.4 计算结果分析 |
4.2 摆枕的结构优化设计 |
4.2.1 摆枕强度计算边界条件的确定 |
4.2.2 计算结果分析 |
4.3 本章小结 |
第5章 转向架主要部件的强度分析 |
5.1 构架的疲劳强度校核 |
5.2 构架静强度评定 |
5.3 构架的刚度校核 |
5.4 摆枕的疲劳强度校核 |
5.5 摆枕的静强度校核 |
5.6 摆枕的刚度校核 |
5.7 本章小结 |
结论 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士期间发表的论文 |
(9)高速摆式客车转向架方案设计及其动力学性能分析(论文提纲范文)
1 国内外摆式客车转向架的发展及其特点 |
1.1 瑞典X2000型摆式客车转向架 |
1.2 德国VT611型、VT612型摆式客车转向架 |
1.3 意大利ETR460型摆式客车转向架 |
1.4 英国西海岸WCML型摆式客车转向架 |
1.5 日本铁路283系摆式客车转向架 |
1.6 瑞士摆式客车转向架 |
1.7 中国摆式客车转向架 |
2 我国未来摆式客车转向架的方案选型设想及主要推荐参数 |
2.1 摆式客车转向架运用条件 |
2.2 摆式客车转向架方案及选型 |
2.3 我国未来高速摆式客车转向架基本结构设想 |
3 转向架动力学特性分析 |
3.1 动力学方程 |
3.2 动力学计算结果分析 |
3.2.1 运动稳定性分析 |
3.2.2 曲线通过性能分析 |
4 结束语 |
四、摆式客车径向转向架的开发与试验研究(论文参考文献)
- [1]基于SIMPACK和Simulink联合仿真的摆式动车组曲线通过性能研究[D]. 胡骁樯. 西南交通大学, 2018(10)
- [2]单轴转向架城轨车辆液压径向机构研究[D]. 刘畅. 西南交通大学, 2016(01)
- [3]摆式列车主动径向转向架动力学研究[D]. 王平. 西南交通大学, 2013(11)
- [4]电动摆式列车关键技术研究[D]. 张志波. 西南交通大学, 2012(10)
- [5]铁道车辆曲线通过性能主动控制[D]. 刘彬彬. 西南交通大学, 2010(10)
- [6]摆式列车机电耦合系统动力学及控制研究[D]. 罗仁. 西南交通大学, 2007(04)
- [7]200km/h摆式电动车组拖车转向架设计及动力学性能研究[D]. 李晓燕. 西南交通大学, 2003(02)
- [8]摆式电动车组拖车转向架结构优化设计[D]. 刘金栋. 西南交通大学, 2003(02)
- [9]高速摆式客车转向架方案设计及其动力学性能分析[J]. 李芾,傅茂海,张洪,黄琪祯. 铁道车辆, 2003(04)
- [10]高速摆式客车转向架及其动力学特性[J]. 李晓燕,李芾,傅茂海. 交通运输工程学报, 2003(01)