车辆轴重铁路运输论文提纲

论文题目：基于动力学分析的重载铁路平纵断面合理匹配研究

摘要：重载铁路具有运量大、效率高、成本低、能耗低、远距离、全天候运输等优势,已成为全球货物运输的主要发展方向之一。随着重载车辆轴重、列车编组长度、行车密度的增大及运输速度的提高,轮轨间的动力相互作用不断增强,对重载铁路线路参数的合理性提出更高要求,尤其在空间线形变化点处,由于线路曲率及超高的变化,车轮与轨道之间的动力相互作用更加明显。在线路沿线条件复杂的情况下,需要设置多个平面曲线及坡段来适应各方面的要求,那么合理选择线形变化点之间夹直线（夹曲线）的长度保证线形变化点处产生的振动不发生叠加,实现平竖曲线毗邻地段平纵断面合理匹配便是重载铁路线路参数研究中的一个重要问题,有必要对此进行深入研究,为重载铁路线路设计提供参考。本论文的研究工作如下:（1）以多体系统动力学及车辆-轨道耦合动力学为理论指导,运用动力学仿真软件UM建立30t轴重重载铁路车辆-轨道系统动力学模型,并以实测数据验证模型的可靠性,为后续动力学仿真试验提供模型基础。（2）根据现有的基于动力仿真的重载铁路线路参数研究的相关文献,总结重载铁路线路平纵断面参数对车辆-轨道系统动力学性能的影响规律,并结合相关理论研究、规范规定及目前运营重载铁路的相关经验,确定动力学仿真试验中需控制的变量及其取值范围,为后续动力学仿真试验提供数据基础。（3）通过动力学仿真试验得到重载车辆在各线路工况下的运行情况,研究通过速度、平面圆曲线半径、外轨实设超高值对车辆通过缓直点处车体振动的影响规律及竖曲线形式、相邻坡段坡度差、通过速度及竖曲线半径对车体通过竖曲线起、终点处车体振动的影响规律,统计车辆通过缓直点、竖曲线起、终点处车体振动衰减时间及衰减距离,根据振动不叠加原理得出竖曲线终点与平面曲线直缓点之间夹线段长度、相邻竖曲线间夹坡段长度以及竖曲线长度应取为25m及以上;平面曲线缓直点与竖曲线起点之间最小夹线段长度可根据线路沿线条件设置为0.3Vmax到0.6Vmax之间;相邻平面曲线间最小夹直线长度可根据线路沿线条件设置为0.3Vmax到0.6Vmax之间。

关键词：重载铁路;动力学分析;平纵断面;合理匹配;线形变化点;振动衰减

学科专业：交通运输工程（专业学位）

摘要

abstract

第1章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外重载铁路运输发展概况

1.2.1 国外重载铁路运输发展概况

1.2.2 国内重载铁路运输发展概况

1.3 国内外研究现状

1.4 本文研究内容及技术路线

1.4.1 研究内容

1.4.2 技术路线

第2章 重载铁路车辆-轨道系统动力学模型

2.1 车辆-轨道系统动力学模型的理论依据

2.1.1 多体系统动力学理论简介

2.1.2 车辆-轨道耦合动力学基本理论

2.2 车辆模型

2.3 轨道模型

2.4 轮轨接触模型

2.5 模型验证

2.6 本章小结

第3章 重载铁路线路参数分析

3.1 行车速度

3.2 曲线超高

3.2.1 曲线超高计算原理

3.2.2 曲线超高最大允许值

3.2.3 未被平衡超高及其允许值

3.2.4 曲线超高对动力学性能的影响

3.3 平面圆曲线半径

3.3.1 基于运动学理论的最小曲线半径计算

3.3.2 基于动力学分析的平面曲线半径分析

3.3.3 国内外最小曲线半径的规定

3.3.4 平面圆曲线半径的选取

3.4 圆曲线最小长度

3.5 缓和曲线线型和长度

3.6 相邻坡段坡度差

3.7 竖曲线

3.8 坡段长度

3.9 本章小结

第4章 重载铁路平纵断面合理匹配动力学仿真分析

4.1 缓直点处车体振动规律分析

4.1.1 仿真试验工况设置

4.1.2 线路平面参数对车体振动规律的影响

4.1.3 缓直点处车体振动衰减时间统计

4.1.4 缓直点处车体振动衰减距离计算

4.2 竖曲线起、终点处车体振动规律分析

4.2.1 仿真试验工况设置

4.2.2 竖曲线参数对车体振动规律的影响

4.2.3 竖曲线起、终点处车体垂向振动衰减时间统计

4.2.4 竖曲线起、终点处车体垂向振动衰减距离计算

4.3 重载铁路平纵断面合理匹配分析

4.4 本章小结

结论与展望

致谢

参考文献