重載列車系統(tǒng)動力學(xué)研究.pdf

1、重載運輸是除高速以外，鐵路現(xiàn)代化的又一個標志。自20世紀60年代以來，發(fā)展鐵路重載運輸?shù)玫绞澜缟显絹碓蕉鄧业闹匾?。長期以來，鐵路運輸以其速度快、運量大、安全方便、耗能低等優(yōu)點在我國交通運輸中占據(jù)著十分重要的地位。但是，多方面的原因?qū)е挛覈\能與運量之間的矛盾異常突出。發(fā)展重載運輸，大幅度提高列車的運載量是解決我國日益激化的鐵路貨運矛盾的重要途徑和根本對策。然而，由于列車重量增加，長度增加，車輛軸重增大，列車運行中的牽引力及制動力加大，

2、制動波傳遞時間加長，而且列車所占的線路縱橫斷面比較復(fù)雜，因此，重載列車的受力情況遠比一般列車復(fù)雜。列車的沖動、斷鉤、脫鉤、脫軌，以至貨物及車輛設(shè)備損壞增多、線路變形及養(yǎng)護維修工作量增大、輪軌磨耗加劇等，已成為重載鐵路運輸中的突出問題。 重載列車系統(tǒng)動力學(xué)是隨著重載列車的發(fā)展而建立起來的，其研究對象是重載列車在線路上運行時的動態(tài)行為特性，研究目的是分析重載列車在運行過程中機車車輛與線路、列車中機車車輛之間相互關(guān)系和相互作用，并尋求

3、合理措施來改善他們之間的動態(tài)相互關(guān)系，降低其有害作用，保證重載列車運行安全可靠。重載列車系統(tǒng)動力學(xué)研究的問題比較多，涉及面廣，有機車的、車輛的、線路的各種問題，還有列車編組的、機車配置的以及機車操縱等方面的問題。 本文首先以作為列車構(gòu)成的基本要素的重載貨車為對象，分析了車輛結(jié)構(gòu)或特性參數(shù)對車輛動力學(xué)性能的影響規(guī)律。接著，針對傳統(tǒng)列車動力學(xué)研究中出現(xiàn)的自由度眾多，難于計算處理等局限，本文運用基于循環(huán)變量的模塊化建模及數(shù)值求解方法對

4、重載列車動力學(xué)做了較為系統(tǒng)的研究，主要從以下幾個方面進行分析： (1)重載列車與線路之間的相互作用和相互關(guān)系，具體而言包括直線、曲線、坡道以及由三者構(gòu)成的空間曲線； (2)重載列車動力學(xué)性能與編組之間的關(guān)系，具體而言涉及編組輛數(shù)、機車配置以及空重車混編等方面； (3)重載列車機車操縱與系統(tǒng)動力學(xué)之間的密切關(guān)系，具體分析列車加速、勻速(包括理想勻速、均衡勻速)和減速之間的關(guān)系； (4)重載列車空氣制動系統(tǒng)初