一、电力机车纵向力和缓冲装置选型（论文文献综述）
任玉君,陈凯,宋国文,刘凤刚[1]（2009）在《关于机车车辆车钩缓冲装置的选型分析》文中认为回顾了我国机车车辆用钩缓装置的发展,重点对目前技术引进中的机车用钩缓装置进行了归纳和分类,并从总体可靠性、耐久性、缓冲器特性、对车体保护能力等方面对3类钩缓装置的结构形式和性能参数进行了分析研究。根据国外重载机车钩缓装置的运用情况,并结合我国重载列车的实际运用条件,对我国重载机车钩缓装置的选型提出了建议。
黄成荣[2]（2015）在《机车动力学若干问题研究》文中研究指明本文主要围绕机车动力学开展系列研究工作,包括对我国交流传动机车转向架的结构进行分析,对机车非线性横向运动稳定性进行研究,对不平顺输入的敏感波长组合不平顺方法、轮轨型面匹配的多目标综合方法、动力学参数的正交优选方法等机车动力学分析中相关方法进行研究,对车轮材料对轮轨接触应力的影响、轮轨间水砂等介质对轮轨粘着的影响等交流传动货运机车轮轨关系的相关问题进行研究,并在考虑纵向力横向分量基础上对重载列车中部机车的安全性进行研究。我国前几年批量投用了HXD1、HXD2、HXD3、HXD1B、HXD2B、HXD3B、 HXD1C、HXD2C、HXD3C、HXN3、HXN5等11种和谐型交流传动机车,但缺乏对上述机车转向架结构的对比分析。本文对主动齿轮悬臂布置结构、主动齿轮外端简支结构和主动齿轮两端简支结构等结构及其工作原理进行归纳分类和对比分析,为转向架设计改进和动力学建模提供了基础。机车横向运动稳定性是机车动力学的重要研究内容。但在相当长的时间里,均以线性临界速度评价机车的横向运动稳定性,实践中线性临界速度遇到了难以克服的困难。本文提出对机车运动稳定性各种临界状态进行全局描述的临界状态图,建立了相应的数值分叉方法,并提出以亚临界Hopf分叉速度取代线性临界速度作为机车运行的限制速度。为做好机车的动力学分析,应正确的输入线路不平顺,选择合适的车轮型面,并能准确、有效的进行机车相关参数的优化。为此,本文提出与我国线路养护标准直接对应的敏感波长组合不平顺方法；提出兼顾机车多个目标的轮轨型面匹配的多目标综合方法；提出基于正交法的机车动力学参数的正交优选方法。相对于传统的直流机车而言,采取合适措施降低轮轨磨耗、提高轮轨粘着发挥对交流传动货运机车显得更为重要。为此,针对交流传动货运机车,通过仿真分析提出提高车轮材料的强度指标和硬度,有利于提高车轮抗塑性变形能力和疲劳寿命；通过试验研究提出优化撒砂量可以在提高轮轨粘着系数的同时,控制撒砂的负面影响。对于重载组合列车的中部机车而言,其安全性问题与列车纵向力及其横向分量密切相关。针对重载组合列车中部机车的安全性问题,分析了100型、101型和102型车钩的结构,及其对列车纵向力传递与分解的影响;仿真分析和试验研究了列车纵向力及其横向分量对列车中部机车安全性的影响。
周义昌[3]（2019）在《二系悬挂参数对某型重载机车与102型钩缓装置动态相互作用性能的影响研究》文中认为目前,重载机车车钩系统中主要采用两种钩缓装置,一种是具有摩擦弧面的摩擦式车钩;另一种是装配弹性挡块的挡肩式车钩。13A车钩作为一种典型的摩擦式车钩已经被广泛地应用于国内的HXD1、HXD2重载机车,但该车钩在实际运用过程中逐渐暴露出车钩转角过大、车体横向错位严重等问题,影响了重载列车的安全运行。102型挡肩式车钩由于自由摆角小,在运用中车体横向错位可得到有效控制,但尚未被广泛使用,该型车钩能否与上述重载机车性能匹配?这是值得关注的问题。因此,本论文以某型八轴重载机车为研究对象,开展了二系悬挂参数对重载机车与102型钩缓装置动态相互作用性能影响的研究,以期为重载机车钩缓装置选型、参数匹配及安全运用提供理论依据和技术支撑。本文首先介绍了重载机车转向架的结构特点和102型钩缓装置的稳钩机理,理论分析了车体与车钩动态相互作用的规律,车体的摇头角与车钩的摇头角成正相关,接着应用车辆动力学理论及动力学仿真分析软件SIMPACK,建立了重载列车“1+1”编组简化分析模型。借助重载列车动力学模型,研究了重载机车二系悬挂参数如二系横向刚度、横向止挡间隙和止挡刚度对车体与车钩动态相互作用性能的影响规律,较小的二系横向刚度和止挡刚度、较大的止挡自由间隙和弹性间隙可以降低轮轴横向力和脱轨系数,但会增加钩肩的承载力;当二系横向刚度选择0.5MN/m且止挡弹性刚度为1.11MN/m时,止挡自由间隙和弹性间隙之和应不小于40mm,其中,自由间隙应不小于30mm,弹性间隙应不小于10mm,方可得到较小的脱轨系数和轮轴横向力值。基于上述研究,提出了102型钩缓装置与重载机车性能相互匹配的优化参数方案,具体为:二系横向刚度0.5MN/m,止挡弹性刚度1.11MN/m,横向止挡自由间隙35mm和弹性间隙15mm。最后校核了采用优化方案后“1+1”编组重载列车在直线和曲线轨道上承受纵向压钩力时的动力学性能。研究结果表明:单机直线惰行时各项安全性指标均小于限值,与采用原方案的动力学性能差别不大,均能满足行车安全要求,且单机曲线通过性良好;“1+1”牵引2万吨列车在直线轨道上运行时,受到2200kN和2500kN纵向压钩力时,机车各动力学指标均小于安全限值,满足行车安全要求;1+1牵引2万吨列车以不高于40km/h速度通过半径600m曲线轨道、以不高于50km/h速度通过半径800m曲线轨道、以不高于80km/h速度通过半径1400m曲线轨道时,均可承受2200kN纵向压钩力,满足“1+1”牵引2万吨重载列车行车安全性要求,装配102型钩缓装置的重载机车纵向承压能力良好。
王晋乐[4]（2014）在《电力机车耐撞击车体结构设计及分析》文中认为随着我国铁路事业的迅速发展,机车车辆的安全性能受到人们越来越多的关注,开展机车车辆车体结构的耐撞性研究,使我国铁路事业获得安全、健康、持续的高效发展已经刻不容缓。本文首先总结了国内外机车车辆被动安全技术的研究现状,提出了机车车辆碰撞事故的分类方法,对机车车辆的耐撞性研究方法进行了概括说明；其次,对碰撞仿真过程中涉及到的非线性特征、基本力学方程以及有限元算法等相关理论进行了简单介绍；然后,以某电力机车为载体,对耐撞击机车车体结构的设计思想及其耐撞性评价准则进行了深入研究,提出了一种碰撞盒承载式吸能装置,并仿真验证了其实际吸能特性,结果表明该吸能装置变形稳定、吸能性能良好；再者,通过详细研究机车车体、吸能装置、车钩缓冲装置、转向架和轨道等实际结构,车体与转向架间连接关系以及轮对与轨道间接触关系,基于仿真软件的工程应用,建立了准确有效的机车车辆碰撞仿真有限元模型。最后,根据相关文献和标准设置了六种典型工况,来对某电力机车的耐撞性能进行系统的分析研究,结果表明所设计碰撞盒吸能装置能稳定有效的发挥其吸能作用,该电力机车不仅能够满足标准EN15227的要求,而且是一个具有良好多级能量耗散系统的耐撞击车体结构。此外,本文还进行了机车的“二次碰撞”研究,发现司机室操纵台的强刚度、弱吸能性能对司机人身的生命安全威胁极大,正、副司机的胸部变形量都超过了最大容许值；且正司机的左、右股骨损伤指标和胫骨指数也明显超过了各自的极限值,相比于副司机,碰撞过程中主司机的损伤更为严重。提议给操纵台配备安全气囊,同时开展机车司机室操纵台的优化设计工作,研发出一种不仅可以满足强度要求而且同时能够具有良好缓冲吸能性能的可变形操纵台。
吴庆[5]（2012）在《重载机车车钩缓冲装置运行行为研究》文中进行了进一步梳理车钩缓冲装置作为列车系统中的关键子系统之一,其运行行为对列车动力学性能及安全性能的显着影响已经在可查文献及数次列车脱轨事故中得到充分证明。然而,由于重载列车线路实验的局限性及仿真模型的不足,重载机车车钩缓冲装置运行行为的准确预测与系统研究仍有待解决。本文首先通过文献调查及对多起列车脱轨事故的研究来论证钩缓装置对列车动力学性能及安全性能的影响；然后,对机车车辆车钩缓冲装置建模的研究现状进行调查研究,总结当前不同车钩缓冲装置建模方法的优缺点;最后,建立具有非线性迟滞特性的缓冲器模型及通用性较好的钩缓装置结构模型,融合摩擦元素及钩肩／止挡特性完成详细、合理的车钩缓冲装置模型。在列车系统及考虑轨道不平顺与线路几何的仿真环境中研究了不同类型车钩缓冲装置在不同工况下的运行行为；研究了这些运行行为对列车动力学性能的影响；对研究过程中出现的一些特殊现象进行了定性分析及理论计算。研究结果表明：1.扁销钩缓装置的钩尾摩擦弧面是影响其运行行为的关键因素；摩擦面的设置不仅能使扁销钩缓装置的运行行为比圆销钩缓装置更加稳定,而且能够改善列车的直线与曲线运行安全性、缓解直线运行时的轮轨磨耗,但无法改善机车曲线运行时的轮轨磨耗问题。2.机车车体在一、二系悬挂的综合作用下具有一定的承压稳钩能力；就提高列车动力学性能、安全性能及保护钩缓装置结构而言,圆销钩缓装置选用阻抗特性刚度较大的缓冲器较为有利。3.圆销车钩承压后偏转方向为一随机过程不受曲线方向影响,但其曲线工况运行行为受曲线方向影响；对于配备圆销钩缓装置的机车,车钩偏转方向对制动工况机车曲线通过时的安全性有明显影响,且导向轮对受影响程度远大于非导向轮对；扁销车钩进入曲线区段后的偏转方向是由曲线方向决定的,但其曲线工况运行行为本质上不受曲线方向影响。
杨俊杰[6]（2010）在《“1+1”两万吨组合列车模式下机车钩缓装置的承载特性与结构参数优化研究》文中认为以往,由于我国铁路机车的牵引重量小、列车长度短、机车处于列车前部,列车的纵向冲击不足以将车钩纵向力转化为较大横向力,从而对机车的运行安全形成威胁。但在大秦线开行“1+1”2万吨重载组合列车后,列车中最大纵向力由原来距列车前部2/3处转移到列车中部机车（1/2）处,因此,对机车钩缓装置承载特性的研究就突显出来。本文针对大秦线重载组合列车的运行安全问题,从机车的实际工况出发,在国内首次将列车安全性理论、机车动力学和多体动力学分析方法应用于重载机车钩缓装置性能与结构的研究,采用系统工程理论,将钩缓、钩缓与机车、机车与列车作为一个有机整体进行了系统化的分析,开辟了钩缓装置研究的新领域和新方法。提出了钩缓系统的受压稳定性概念,并从车钩连挂面的受压稳定性和钩尾部与缓冲器前挡板之间的动态对中控制作用等两个层面进行了分析。通过分析得出,当车钩的连接轮廓形状、连挂间隙、三态作用、防脱连锁装置等在结构不破坏的情况下,车钩连挂面的受压稳定性是有保证的；具有对中控制功能的DFC-E100型钩缓装置,能有效地传递列车纵向力,对大秦线双机重联牵引1万吨重载列车和“1+1”2万吨重载组合列车,将车钩最大自由摆角确定为2.5-3.5°、最大摆角确定为12°,可满足机车的最小曲线通过能力,使车钩动态对中控制功能充分发挥；确保机车钩缓系统受压稳定性和列车的安全运行,还应结合列车的合理编组、机车的正确操控、电制的使用限制、线路维护等技术措施,合理地选用车钩材质、制定车钩强度指标、设计“钩缓--车体”系统的强度梯度和优化缓冲器的性能参数。通过仿真计算得出,基于以上车钩设计参数,在直线轨道上,所研究机车车钩可承担的压钩力限值为4500kN；机车以70km/h速度安全通过R300m曲线线路时可承担的最大纵向压钩力为1500kN,以50km/h速度安全通过R300m曲线线路时可承担的最大纵向压钩力为2000kN,以80km/h速度安全通过R600m曲线线路时可承担的最大纵向压钩力为2500kN。应用列车纵向动力学理论及系统分析软件,对比分析了MT-2型、弹性胶泥型和DFC-E100型钩缓装置的TPEE缓冲器等三种缓冲器以及TPEE缓冲器的性能参数变化对列车纵向力的影响,并对TPEE缓冲器的性能参数进行优化,提出优化建议。通过机车牵引单机万吨、双机重联万吨、双机牵引组合万吨和双机牵引组合2万吨及其增载的列车安全性线路试验,测试机车或相邻车辆上的脱轨系数、轮轴横向力、轮重减载率、车钩纵向力以及车钩的横向摆角等参数。试验结果表明：机车钩缓装置结构参数优化后满足大秦线列车运行的安全性要求。本文从理论层面上研究机车钩缓装置的性能与结构参数对重载组合列车安全性的影响规律；从工程应用上解决了“1+1”2万吨重载组合列车的安全运行问题。
陈辉辉[7]（2013）在《重载货车纵向动力学及曲线通过性能研究》文中认为21世纪以来,我国国民经济飞速发展,全国各地的物资交流与运输也越来越频繁,伴随而来的便是货物运输量的急剧增加,这就对铁路货运提出了更高的要求,同时也产生了我国现今铁路运输能力的不足与我国飞速发展的国民经济之间的矛盾。因此,开展铁路重载运输成为了现今铁路货运发展的必然道路。重载列车的开行是提高我国铁路货运能力的一个重要手段。重载列车较之一般的货运列车牵引质量大大增加,同时列车的编组长度也大大增加,从而提高了货运效率。然而,在开展铁路重载运输的过程中也随之出现了许多问题,列车牵引重量的增加直接导致的就是车辆问纵向作用力和纵向冲动的增大,由此可能引发车钩断裂等行车事故。另外一方面,列车曲线通过工况通常是列车各运行工况中危险系数较高的工况,重载列车运行过程中产生的较大纵向冲动势必会加剧列车曲线通过的性能,并可能导致列车脱轨等恶性事故的发生。因此,必须对重载列车的纵向动力学和其曲线通过的安全性问题进行较详细的研究,保证重载列车的运行安全性和稳定性。本文正是基于以上原因来开展对重载列车的纵向动力学和曲线通过性能的研究。具体来讲,本论文主要做了以下几个方面研究：1.根据列车纵向动力学理论建立纵向动力学仿真计算模型。采用数值积分的方法对列车的动力学方程进行求解,列车所受到的各类纵向力子系统模型构成整个动力学方程的求解回路。2.对列车在不同载重和运行工况下的车钩力进行仿真计算。结果表明,较小的车钩间隙有利于减小列车运行过程中出现的最大车钩力；且对于组合列车来说,主从控机车之间制动信号传递的延迟越小,越能改善列车制动时的纵向动力学性能,列车在低速运行的状态下实施紧急制动时会产生很大的压钩力。3.建立多自由度的部分货车编组模型。对钩缓装置在Simpack中完成建模,建立C80货车车辆模型,并将车辆通过钩缓装置连挂。4.对建立的货车编组进行动态曲线通过仿真,改变曲线的半径和缓和曲线的长度并研究分析以上因素对编组的曲线通过动力学性能产生的影响。结果表明,在一定范围内加大缓和曲线段的长度对于改善车辆通过曲线时的动力学性能是有效的,车辆编组在通过曲线时空车工况下的脱轨系数和轮重减载率要远大于重车工况下的对应指标；编组在重车工况下的轮轨横向力要大于空车工况下的轮轨横向力,且在数值上前者大致为后者的两倍。
许自强[8]（2013）在《33t轴重机车钩缓装置适应性研究》文中认为提高列车轴重、增加列车编组是重载运输的发展方向,但是随着轴重与编组数量的增加,列车的操纵难度增大,纵向冲动也越来越大。大纵向力下钩缓装置的行为对列车脱轨安全性以及车钩断钩、抻钩的安全性有显着影响。重载机车在实际运用中发生过由于车钩大角度偏转,车钩力的横向分力增大而造成的列车脱轨事故。在此背景下,本文结合目前我国正在推进的33吨大轴重重载交流传动机车的研制工作,研究既有重载机车采用的13A型和102型两种钩缓装置对于33吨轴重机车的适应性。主要研究工作与结论如下。1)在调研国内外重载列车钩缓装置现状的基础上,建立了通用的钩缓装置模型,通过改变特性参数可实现对13A型和102型两种典型重载机车钩缓装置的模拟。相比既有研究进一步考虑了连挂车钩钩头摩擦面、缓冲器阻抗特性与迟滞特性等因素。通过结构分析以及静力分析,对该模型的合理性进行了验证。2)建立与验证了33t轴重重载机车模型。基于该机车详细模型、上述钩缓装置详细模型,建立了‘1+1’编组2万吨组合式重载列车模型,实现对不同工况、不同线路条件下钩缓装置行为及其对机车动力学性能的分析。分别研究了直线、曲线线路上,列车惰行、牵引、电制动3种典型工况时,钩缓装置的动力学行为及其对机车运行性能的影响。研究表明,13A型车钩在钩尾摩擦面作用下,车钩偏转角很小,在直线上机车承压稳定能力优于采用102型车钩的机车。在曲线上,由于车体会占据曲线切线方向并带动车钩的自然偏转,机车的承压稳定能力差于直线；在3种工况下,两种既有钩缓装置均能满足的机车安全运行要求。同时,根据102型车钩电制动时的偏转行为,结合机车结构分析阐述了车体的自稳钩原理并给出了机车的自稳钩能力,这一研究对分析圆销车钩行为有一定的指导作用。3)采用3节机车简化牵引质量的列车模型,研究了机车、钩缓装置的最大承压能力。在直线上,13A型钩缓装置的车钩钩尾摩擦面正常发挥作用时,具有较强的稳定能力,机车可以承受2500kN的最大压钩力,当摩擦面功能失效时,机车仅能承受1000kN的最大压钩力；102型钩缓装置的车钩自由偏转角分别为8。、6。时,机车能承受1000kN与2500kN的最大压钩力。在曲线上,13A型钩缓装置的车钩偏转将产生很大的车钩力横向分力,造成轮轴横向力的增加,此时机车仅能承受1000kN左右的最大压钩力；对车钩自由偏转角分别为3。、4。、5。和6。的102型钩缓装置,机车的承压能力随车钩自由转角的增大而减小,机车可以承受的最大压钩力分别为2500kN、1750kN、1250kN和1000kN。最后本文还分析了列车通过不同半径曲线,采用两种钩缓装置的机车运行安全域,这一安全域的确定可为重载列车的安全运行起指导作用。4)针对钩缓装置的特性参数,如车钩间隙、缓冲器行程、阻抗特性、初压力等,分析了其对列车纵向冲动的影响以及缓冲器的安全域,对两种钩缓装置提出了改进意见。研究表明,就33t轴重的交流传动重载货运机车而言,既有的13A型钩缓装置虽仍可采用,但其QKX-100缓冲器静态阻抗特性与最大阻抗力偏小；既有的102型钩缓装置也可采用,且相对而言适应性更强,但是其NC390缓冲器最大阻抗力过大,超过了车体、车钩的结构强度,需要匹配吸能装置。开发适用于33t轴重机车新的钩缓装置时,可以102钩缓装置为基础,沿用其圆销车钩与钩肩凸块结构,适当减小其最大阻抗力,同时结合机车参数具体分析选取车钩自由角的。
刘鹏飞[9]（2015）在《纵向冲动作用下重载列车与轨道动态相互作用研究》文中认为列车编组的加长和轴重的增大对重载列车的开行带来了严峻挑战,列车纵向冲动问题、轮轨动态相互作用问题及列车运行安全性等问题日益突出,特别是列车纵向冲动作用对轮轨动力作用的影响更加明显。探明列车纵向冲动对重载列车和轨道系统的作用方式及影响规律是亟需开展的研究之一。鉴于此,本论文基于列车纵向动力学理论和车辆—轨道耦合动力学理论,针对长大编组的重载列车,开展了列车发生纵向冲动时重载列车与轨道的动态相互作用研究。论文首先从长大编组重载列车的运营条件及力学关系出发,分析了列车车间相互作用及列车与轨道系统动力相互作用的基本原理,进而基于列车纵向动力学理论和车辆—轨道耦合动力学理论建立了重载列车—轨道三维耦合动力学模型,具体包括：重载机车模型、重载货车模型、轮轨动态相互作用模型、轨道系统模型、钩缓系统动力学模型等。其中,针对常用的电机轴悬式机车,机车模型考虑了电机参振、牵引拉杆作用力、驱动力、制动力、车钩力等因素,货车模型考虑了闸瓦压力及空气制动力等；轮轨动态相互作用模型考虑了轮轨间可能发生的大蠕滑现象,给出了蠕滑率和蠕滑力的计算方法；钩缓系统建模中,综合考虑车钩纵向力及其引起的横向和垂向分力。其次,编制了HTTSISIM仿真分析软件,用于研究重载列车与轨道的动态相互作用。针对大系统软件的求解,提出了一种求解方法,确定了列车进行三维建模应遵循的基本原则。采用与现场试验结果比较和同商业软件计算结果对比的方法,从组合列车的纵向冲动、S形平面曲线上车钩的运动姿态、电制动条件下重载列车的动力学特性、曲线上重载货车的轮轨作用力及重载轨道的动态响应等几个方面对仿真分析软件进行了验证,表明编制软件分析结果与试验结果能够较好吻合,可用于重载列车与轨道动力学的研究。以我国较常见的单编万t列车和2万t组合列车为例,分析了列车纵向冲动的产生过程,比较了列车纵向动力学一维模型与重载列车三维分析模型在牵引工况、电制动工况及空气制动工况下计算结果的差异。结果表明,列车空气制动时,一维模型和三维模型的计算结果相当,而在起动牵引和动力制动时两者略有差别,最大车钩力相差不超过16%。同时,对轨道不平顺引起的列车纵向冲动进行了分析,研究表明轨道不平顺对列车纵向冲动的影响较小。结合列车牵引及制动工况下机车车辆的受力特点,对纵向冲动引起的机车车辆轮轨力变化情况进行了分析,列车纵向冲动对轮轨相互作用的影响主要通过车钩力和作用于轮对上的牵引或制动力矩实现。其中,在车辆纵垂平面内,起动牵引和动力制动时机车的轴重转移较为明显,轴重变化率可达到10%,而空气制动时,机车与货车的轴重变化基本在3%以内；在车辆纵横平面内,车钩力和车钩摆角的变化对轮轨力影响显着,牵引和制动力矩对轮轨力影响较小。在此基础上,结合国内外重载线路纵断面坡度及坡度代数差的实际情况,在直线线路上设置了不同类型纵断面的计算条件,以列车的空气制动和缓解操纵为研究重点,采用HTTSISIM软件分析比较了各纵断面条件下单编万t列车和2万t组合列车的纵向冲动作用、机车车辆的轮轨动力作用及轨道系统的动态响应规律。结果表明,列车进行空气制动时,对于不同编组列车,最大车钩力均出现在货车车钩部位,但由于货车自身具有较强的稳钩能力,车钩不会发生大幅度的单向性偏转,轮轨动力作用水平也较低。对于2万t组合列车,中部机车承受了较大压钩力,机车自身的稳钩能力有限,车钩极易发生单向性偏转,引起较大的轮轨作用力,并会对与其相邻的货车也产生影响。其中,凹型竖曲线上中部机车的轮轨动态相互作用最为剧烈。缓解时,机车与货车部位的车钩基本在对中位置波动,轮轨动态相互作用也处于较低水平。最后,针对重载铁路曲线线路,探讨了重载车辆通过曲线轨道的基本特点。研究表明,车辆通过曲线时,前、后转向架悬挂系统会出现不同程度的不均匀承载现象,造成这一现象的主要原因是曲线上轮对、构架和车体所处位置的超高角差不同。以不同形式平纵断面组合的线路区段为例,分析了制动和缓解条件下万t列车和2万t组合列车通过区间线路时产生的纵向冲动作用、车间横向相互作用及轮轨动力相互作用,对列车运行安全性进行了评判。结果表明,在小半径平面曲线上停车制动时,货车两端车钩的偏转幅度主要受曲线走向的影响,车钩纵向力量值对其影响不大,但车钩纵向力会因车钩摆角的存在转换为轮轨作用力,导致更为剧烈的轮轨动力作用。对于机车,车钩极易摆动到极限位置,其车钩摆角由两部分构成,包括曲线引起车钩摆动和机车稳钩能力不足导致的车钩附加偏转。其中,在凹形竖曲线上,压钩力达到最大,相对于惰行工况机车的轮轴横向力增大了约45%,同时轨道结构也发生较大变形,不利于列车安全运行。列车在曲线轨道上制动缓解时,巨大的拉钩力促使车钩趋于对中位置,很大程度上抵消了曲线走向引起的车钩偏转。
邹瑞明[10]（2019）在《重载机车钩缓装置承压稳定性研究》文中研究指明钩缓装置及其承压稳定性,对重载机车的运行安全性有至关重要的影响。内燃、电力机车车钩作为我国机车广泛采用的车钩型号,长期以来,其性能总体表现良好,但伴随着组合式重载列车的开行,中部机车出现过多次由于钩缓装置承压失稳而导致的安全事故。为了提高内燃、电力机车车钩对组合式重载列车运用环境的适应性,本文首先对其结构特性和稳钩机理展开了理论分析,在此基础上通过详细考虑钩尾摩擦特性以及钩头连挂面的接触特性建立了更为完善的钩缓装置动力学模型,采用该模型对不同条件下的车钩运行行为及其对机车运行安全性的影响进行了仿真分析,主要工作与结论如下:1)基于钩尾接触几何与摩擦特性,对内燃、电力机车车钩的承压稳钩机理开展了理论分析工作,并根据传力线与车钩偏角的关系,将车钩的承压状态划分为自稳钩状态、临界平衡状态以及非平衡状态,其中自稳钩状态下的压钩力横向分力是车钩稳钩能力的来源,因此也是车钩承压稳定性最好的状态;2)在详细考虑钩尾静摩擦系数和动摩擦系数相互转换的前提下,研究了车钩由理想对中状态逐渐偏转至结构最大转角时的传力线偏角演变历程,结果表明车钩的持续偏转行为会伴随多次钩尾黏着与滑动的相互转变,钩尾每滑动一次,传力线的偏角便向车钩偏转方向跃变一次,并通过逐次累积不断增大;3)对钩缓装置的建模原理进行了研究,其中钩尾潜在接触点的实时位置可根据空间距离最小原则和弧面接触点切线相互平行原则确定,钩尾接触力和静摩擦力与外力作用相关,因此采用线性弹簧阻尼力进行描述,动摩擦力则采用库伦摩擦力进行描述,针对钩头连挂面间的复杂曲面接触作用,则提出采用多边形接触模型建模,缓冲器部分不仅考虑了其非线性迟滞特性,而且还考虑了缓冲器初压力和缓冲器行程用尽后的刚性冲击特性;4)以内燃、电力机车车钩和HXD1型电力机车为主要研究对象,采用理论分析与动力学仿真相结合的方法分别对钩尾摩擦系数、钩缓装配偏差、横向定位刚度以及钩尾弧面匹配关系对车钩承压动力学行为及机车运行安全性的影响进行了分析,研究结果表明提高钩尾摩擦系数、减小钩缓装配偏差以及增大车体横向定位刚度均有利于提高车钩的承压稳定性,同时,钩尾与从板的半径匹配关系对车钩的自稳钩能力和钩尾黏着能力均有较大的影响;5)基于上述研究提出了两套改进方案。一套为从板弧面半径由150mm增至170mm,同时机车二系悬挂水平刚度增至原参数的1.5倍,二系横向止挡自由间隙减为20mm;另一套为从板弧面半径由150mm增至200mm,钩尾弧面半径由130mm增至170mm,以实现车钩自稳钩能力的提升。仿真结果表明两套方案均能保障机车在常规运行工况下的运行安全性,但对比而言,后者整体性能更优,可更加充分地利用车钩的自稳钩能力,进一步提高重载机车承压运行安全性。
二、电力机车纵向力和缓冲装置选型（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、电力机车纵向力和缓冲装置选型（论文提纲范文）
（2）机车动力学若干问题研究（论文提纲范文）
| 详细摘要 |
| 附件 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 引言 |
| 1.1 选题背景 |
| 1.2 国内外相关研究现状 |
| 1.2.1 转向架结构研究简述 |
| 1.2.2 轮轨滚动接触理论研究简述 |
| 1.2.3 运动稳定性研究简述 |
| 1.2.4 动力学分析相关方法研究简述 |
| 1.2.5 轮轨关系相关研究简述 |
| 1.2.6 重载列车中部机车安全性研究简述 |
| 1.3 本文研究内容及创新点 |
| 1.3.1 研究的主要内容 |
| 1.3.2 研究的创新点 |
| 2 交流传动机车转向架结构分析 |
| 2.1 转向架总体结构简述 |
| 2.2 构架结构分析 |
| 2.2.1 “日”字型构架 |
| 2.2.2 “目”字型构架 |
| 2.2.3 “月”字型构架 |
| 2.3 轮对与一系悬挂结构分析 |
| 2.3.1 车轮、车轴及其组装 |
| 2.3.2 轴箱装配 |
| 2.3.3 一系悬挂装置 |
| 2.4 二系悬挂与牵引装置结构分析 |
| 2.4.1 二系悬挂 |
| 2.4.2 牵引装置结构 |
| 2.5 轮轴驱动系统结构分析 |
| 2.5.1 轮轴驱动系统结构分类及其基本原理 |
| 2.5.2 主动齿轮悬臂布置结构 |
| 2.5.3 主动齿轮外端简支结构 |
| 2.5.4 主动齿轮两端简支结构 |
| 2.6 和谐型货运机车转向架主要技术特点 |
| 3 非线性横向运动稳定性研究 |
| 3.1 运动稳定性分析的数学模型 |
| 3.1.1 机车的力学模型 |
| 3.1.2 运动微分方程组 |
| 3.1.3 轮轨力计算 |
| 3.2 运动稳定性分析的数值分析 |
| 3.3 运动稳定性临界状态图及数值分叉方法 |
| 3.3.1 临界状态图 |
| 3.3.2 数值分叉方法 |
| 3.4 部分参数对非线性横向稳定性影响的研究 |
| 3.5 运动稳定性临界状态图的三种特殊情况 |
| 3.6 非线性横向运动稳定性研究小结 |
| 4 机车动力学分析中相关方法研究 |
| 4.1 敏感波长组合不平顺方法研究 |
| 4.1.1 基于线路不平顺养护标准的动力学性能分析 |
| 4.1.2 敏感波长组合不平顺方法 |
| 4.1.3 敏感波长组合不平顺方法优缺点分析 |
| 4.2 轮轨型面匹配的多目标综合方法研究 |
| 4.2.1 轮轨几何关系及整车数学模型 |
| 4.2.2 圆弧半径ρ_a对运动稳定性及轮轨接触应力的影响 |
| 4.2.3 圆心位置S_2对运动稳定性及轮轨接触应力的影响 |
| 4.2.4 轮轨型面匹配的多目标综合方法 |
| 4.3 动力学参数的正交优选方法研究 |
| 4.3.1 正交法的特点 |
| 4.3.2 因素的提取及正交设计 |
| 4.3.3 动力学参数的正交优选 |
| 4.4 机车动力学分析中相关方法研究小结 |
| 5 交流传动货运机车轮轨相关问题研究 |
| 5.1 重载条件对轮轨关系的影响 |
| 5.2 车轮材质对轮轨接触强度影响的仿真研究 |
| 5.2.1 轮轨材质及其力学性能 |
| 5.2.2 计算轮轨接触应力的有限元模型 |
| 5.2.3 有限元分析中采用的相关准则和算法 |
| 5.2.4 在25t轴重时ER9车轮材料对轮轨接触强度影响的仿真分析 |
| 5.2.5 不同轴重时车轮材质对轮轨接触强度的影响 |
| 5.3 轮轨介质对粘着影响的试验研究 |
| 5.3.1 试验条件与试验方法 |
| 5.3.2 水对轮轨粘着的影响 |
| 5.3.3 干燥轨面条件下撒砂对轮轨粘着的影响 |
| 5.3.4 湿轨条件下撒砂对轮轨粘着的影响 |
| 5.3.5 介质对轮轨粘着系数的影响 |
| 5.4 交流传动货运机车轮轨相关问题研究小结 |
| 6 重载列车中部机车安全性研究 |
| 6.1 我国重载列车发展简述 |
| 6.2 钩缓装置结构及其对载荷传递影响的研究 |
| 6.2.1 重载机车车钩缓冲装置的基本结构 |
| 6.2.2 机车100型钩缓装置稳钩能力分析 |
| 6.2.3 机车101型、102型钩缓装置稳钩能力分析 |
| 6.2.4 钩缓装置对载荷传递的影响 |
| 6.3 横向力对重载列车中部机车安全性影响的仿真分析 |
| 6.3.1 稳态车钩力及其横向分量对重载列车中部机车曲线安全性的影响 |
| 6.3.2 动态车钩力及其横向分量对重载列车中部机车直线安全性的影响 |
| 6.3.3 动态车钩力及其横向分量对重载列车中部机车曲线安全性的影响 |
| 6.3.4 横向力对重载列车中部机车安全性的影响 |
| 6.4 重载组合列车中部机车安全性的线路试验 |
| 6.4.1 线路试验的基本工况 |
| 6.4.2 机车安全性线路试验的主要结果 |
| 6.4.3 车钩力及其横向分量对机车安全性影响的试验分析 |
| 6.5 重载列车中部机车安全性研究小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 本文研究的主要结果和结论 |
| 7.1.1 交流传动机车转向架结构分析 |
| 7.1.2 非线性横向运动稳定性研究 |
| 7.1.3 机车动力学分析中相关方法研究 |
| 7.1.4 交流传动货运机车轮轨相关问题研究 |
| 7.1.5 重载列车中部机车安全性研究 |
| 7.2 本文研究的创新点 |
| 7.3 下一步工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录1 作者简历及科研成果清单 |
| 附录2 学位论文数据集 |
（3）二系悬挂参数对某型重载机车与102型钩缓装置动态相互作用性能的影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 重载列车纵向动力学研究现状 |
| 1.2.1 国外重载列车纵向动力学研究现状 |
| 1.2.2 国内重载列车纵向动力学研究现状 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 第2章 重载机车车体与102型钩缓装置相互作用机理 |
| 2.1 重载机车车辆结构特征 |
| 2.1.1 车辆总体结构 |
| 2.1.2 转向架结构特点 |
| 2.2 102 型钩缓装置结构特征及稳钩机理 |
| 2.2.1 102 型车钩结构特征 |
| 2.2.2 102 型车钩稳钩机理 |
| 2.3 车体与车钩动态相互作用机理 |
| 2.3.1 车体横向稳定性分析 |
| 2.3.2 车体与车钩动态相互作用分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 重载机车车体与车钩相互作用建模及动力学性能评价指标 |
| 3.1 轨道随机不平顺的选取 |
| 3.2 重载机车动力学模型 |
| 3.3 车钩动力学模型 |
| 3.4 重载列车“1+1”编组分析模型 |
| 3.5 机车动力学性能评价指标 |
| 3.5.1 脱轨系数 |
| 3.5.2 轮重减载率 |
| 3.5.3 轮轴横向力 |
| 3.5.4 轮轨垂向力 |
| 3.5.5 运行平稳性 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 二系悬挂参数对车体与车钩动态相互作用性能的影响 |
| 4.1 单因素影响分析 |
| 4.1.1 二系横向刚度的影响 |
| 4.1.2 二系横向止挡自由间隙的影响 |
| 4.1.3 二系横向止挡弹性间隙的影响 |
| 4.1.4 二系横向止挡弹性刚度的影响 |
| 4.2 多因素影响分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 采用优化方案的重载列车动力学性能分析 |
| 5.1 单机惰行时的动力学性能分析 |
| 5.1.1 单机惰行安全性和平稳性分析 |
| 5.1.2 单机惰行曲线通过性分析 |
| 5.1.3 机车非线性临界速度分析 |
| 5.2 “1+1”重载列车直线动力学性能分析 |
| 5.2.1 2200 kN纵向压钩力 |
| 5.2.2 2500 kN纵向压钩力 |
| 5.3 “1+1”重载列车曲线动力学性能分析 |
| 5.3.1 半径600m曲线承压能力分析 |
| 5.3.2 半径800m曲线承压能力分析 |
| 5.3.3 半径1400m曲线承压能力分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表的论文及参加的科研项目 |
（4）电力机车耐撞击车体结构设计及分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题的背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外机车车辆耐碰撞研究状况 |
| 1.2.2 国内机车车辆耐碰撞研究状况 |
| 1.3 机车车辆的碰撞事故分类及其特点 |
| 1.4 机车车辆的耐撞性研究及分析方法 |
| 1.5 本文研究的主要内容 |
| 第2章 机车车辆碰撞仿真分析的相关理论 |
| 2.1 机车车辆碰撞过程的非线性特征 |
| 2.2 机车车辆碰撞仿真分析的基本方程 |
| 2.3 机车车辆碰撞仿真分析的有限元算法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 机车耐撞击车体结构设计及分析 |
| 3.1 机车耐撞击车体结构的设计思想 |
| 3.2 机车车体结构的耐撞性评价准则 |
| 3.3 吸能元件的吸能性能评价指标 |
| 3.4 吸能装置的结构设计及其吸能特性 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 机车车辆碰撞动力学有限元模型的建立 |
| 4.1 软件介绍 |
| 4.1.1 前处理软件 |
| 4.1.2 计算及后处理软件 |
| 4.2 机车车辆有限元模型的建立 |
| 4.2.1 单元类型的选择 |
| 4.2.2 车体结构有限元模型的建立 |
| 4.2.3 车钩缓冲装置及吸能装置有限元模型的建立 |
| 4.2.4 转向架及轨道有限元模型的建立 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 机车车辆耐撞性仿真分析 |
| 5.1 机车与固定刚性墙的碰撞仿真分析 |
| 5.2 机车与可变形障碍物的碰撞仿真分析 |
| 5.2.1 大变形障碍物的模拟 |
| 5.2.2 机车所联挂参考车辆的模拟 |
| 5.2.3 碰撞仿真结果 |
| 5.3 两节相同配置机车间对撞仿真分析 |
| 5.3.1 调车冲击工况：碰撞速度为2.3m/s |
| 5.3.2 轻度碰撞工况：碰撞速度为15km/h |
| 5.3.3 中度碰撞工况：碰撞速度为20km/h |
| 5.3.4 严重碰撞工况：碰撞速度为36km/h |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 司机二次碰撞安全性研究 |
| 6.1 机车二次碰撞概述 |
| 6.2 机车二次碰撞仿真模型的建立 |
| 6.2.1 机车内部设备的有限元建模 |
| 6.2.2 假人模型 |
| 6.2.3 碰撞冲击脉冲 |
| 6.3 机车二次碰撞损伤判据 |
| 6.4 机车二次碰撞安全性评估 |
| 6.5 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 |
（5）重载机车车钩缓冲装置运行行为研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 缓冲器建模文献综述 |
| 1.3 车钩建模文献综述 |
| 1.4 本文的主要工作及创新点 |
| 1.4.1 本文主要工作 |
| 1.4.2 本文创新点 |
| 第2章 重载机车车钩缓冲装置概述 |
| 2.1 13A/QKX-100车钩缓冲装置 |
| 2.1.1 13A车钩 |
| 2.1.2 QKX-100缓冲器 |
| 2.1.3 13A/QKX-100车钩缓冲装置稳钩原理 |
| 2.2 DFC-E100车钩缓冲装置 |
| 2.2.1 LAF车钩缓冲装置 |
| 2.2.2 FT车钩缓冲装置 |
| 2.2.3 DFC-E100车钩缓冲装置 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 车钩缓冲装置及列车建模 |
| 3.1 缓冲器建模 |
| 3.1.1 缓冲器建模的前处理 |
| 3.1.2 缓冲器建模 |
| 3.1.3 缓冲器模型验证 |
| 3.2 车钩装置建模 |
| 3.2.1 车钩装置结构 |
| 3.2.2 钩肩特性 |
| 3.2.3 止挡特性 |
| 3.2.4 钩尾摩擦弧面模型 |
| 3.3 列车建模 |
| 3.3.1 机车建模 |
| 3.3.2 货车建模 |
| 3.3.3 牵引力与制动力建模 |
| 3.3.4 列车建模 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 重载机车车钩缓冲装置直线工况运行行为研究 |
| 4.1 惰行工况运行行为研究 |
| 4.1.1 惰行工况运行行为分析 |
| 4.1.2 惰行工况运行行为对机车动力学性能的影响 |
| 4.2 牵引工况运行行为研究 |
| 4.2.1 牵引工况运行行为分析 |
| 4.2.2 牵引工况运行行为对机车动力学性能的影响 |
| 4.3 制动工况运行行为研究 |
| 4.3.1 制动工况运行行为分析 |
| 4.3.2 车体稳钩能力分析 |
| 4.3.3 车钩力对轮轨横向力的影响原理 |
| 4.3.4 制动工况运行行为对机车动力学性能的影响 |
| 4.3.5 车钩力能轮轨垂向力的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 重载机车钩缓装置曲线工况运行行为研究 |
| 5.1 惰行工况运行行为研究 |
| 5.1.1 惰行工况运行行为分析 |
| 5.1.2 机车曲线通过对车钩转角的要求 |
| 5.1.3 惰行工况运行行为对机车动力学性能的影响 |
| 5.2 牵引工况运行行为研究 |
| 5.2.1 牵引工况运行行为分析 |
| 5.2.2 牵引工况运行行为对机车动力学性能的影响 |
| 5.3 制动工况运行行为研究 |
| 5.3.1 右曲线制动工况运行行为分析 |
| 5.3.2 左曲线制动工况运行行为分析 |
| 5.3.3 运行行为对机车动力学性能的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 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）“1+1”两万吨组合列车模式下机车钩缓装置的承载特性与结构参数优化研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 目录 |
| 1 绪论 |
| 1.1 问题的提出 |
| 1.2 国内外铁路重载运输概况 |
| 1.3 钩缓装置的国内外研究与应用现状 |
| 1.4 HXD2型电力机车及其钩缓装置 |
| 1.4.1 机车总体 |
| 1.4.2 主要技术参数 |
| 1.4.3 机车特性曲线 |
| 1.4.4 DFC-E100原型钩缓装置 |
| 1.5 论文的主要工作 |
| 2 机车多体动力学建模与仿真 |
| 2.1 机车多体动力学建模基本理论 |
| 2.1.1 多体动力学基本理论 |
| 2.1.2 SIMPACK多体动力学基本理论 |
| 2.2 多体动力学建模与仿真 |
| 2.2.1 SIMPACK动力学建模 |
| 2.2.2 机车系统多体动力学建模 |
| 2.2.3 子结构算法 |
| 2.3 轨道激励谱与时频转换方法 |
| 2.3.1 轨道不平顺 |
| 2.3.2 功率谱密度 |
| 3 车辆动力学及安全性评价 |
| 3.1 车辆动力性能 |
| 3.2 车辆运行安全性及其评价 |
| 3.2.1 脱轨系数 |
| 3.2.2 轮重减载率 |
| 3.2.3 倾覆系数 |
| 3.2.4 轨道结构动力作用评价标准 |
| 4 钩缓系统的受压稳定性分析 |
| 4.1 车钩连挂面的稳定性分析 |
| 4.1.1 车钩的连挂轮廓 |
| 4.1.2 车钩的三态作用 |
| 4.1.3 车钩的防脱联锁装置 |
| 4.1.4 车钩连挂面的稳定性模型 |
| 4.1.5 DFC-E100车钩连挂面稳定性分析 |
| 4.2 钩缓连接面的稳定控制分析 |
| 4.2.1 DFC-E100原型钩缓连接面结构状况 |
| 4.2.2 车钩动态对中控制原理 |
| 4.2.3 车钩的横向摆动参数 |
| 4.2.4 动态对中控制的实验验证 |
| 4.2.5 车钩动态对中控制的应用 |
| 4.3 车钩连挂面受压稳定性的物理基础 |
| 4.3.1 车钩材料的选择 |
| 4.3.2 车钩零件的强度分析 |
| 4.3.3 "钩缓-车体"系统强度梯度设计 |
| 5 纵向压力下车钩的力学行为分析 |
| 5.1 直线压钩安全性模型 |
| 5.1.1 列车编组情况 |
| 5.1.2 钩缓装置模型 |
| 5.1.3 纵向压钩力及施加过程 |
| 5.1.4 线路不平顺 |
| 5.2 最大自由摆角的动力学验算 |
| 5.2.1 最大自由摆角4.5° |
| 5.2.2 最大自由摆角3° |
| 5.2.3 初算结果 |
| 5.3 最大自由摆角3°的安全性评估 |
| 5.3.1 工况说明 |
| 5.3.2 评估结果 |
| 5.3.3 计算结果分析 |
| 5.4 最大自由摆角的安全限值 |
| 5.4.1 名义压钩力750kN |
| 5.4.2 名义压钩力1500kN |
| 5.4.3 名义压钩力2000kN |
| 5.4.4 名义压钩力2500kN |
| 5.5 两级载荷连续作用下的安全性检验 |
| 5.5.1 车钩偏摆后的轮轴横向力 |
| 5.5.2 车钩偏摆后名义压钩力的转移 |
| 5.6 压钩力安全限值评估 |
| 5.6.1 最大自由摆角4.5° |
| 5.6.2 最大自由摆角30 |
| 5.7 曲线纵向受压安全性计算 |
| 5.7.1 计算模型 |
| 5.7.2 安全性评价 |
| 5.7.3 计算结果分析 |
| 6 重载机车缓冲器性能参数优化 |
| 6.1 缓冲器性能的设计 |
| 6.1.1 缓冲器性能参数 |
| 6.1.2 性能参数确定方法 |
| 6.1.3 性能参数评定方法 |
| 6.2 机车缓冲器性能关键参数研究 |
| 6.2.1 列车纵向动力学模型 |
| 6.2.2 缓冲器的力学特性及列车纵向力方程的求解 |
| 6.2.3 机车缓冲器对组合列车纵向动力学的影响 |
| 6.2.4 机车缓冲器性能参数分析 |
| 6.2.5 重载机车缓冲器研究结论 |
| 6.3 DFC-E100型缓冲器优化建议 |
| 7 重载钩缓稳定性的线路试验 |
| 7.1 单机牵引万吨列车线路试验 |
| 7.1.1 概述 |
| 7.1.2 试验方法 |
| 7.1.3 试验工况 |
| 7.1.4 试验结果 |
| 7.1.5 试验结论 |
| 7.2 双机重联牵引万吨列车线路试验 |
| 7.2.1 概述 |
| 7.2.2 试验方法 |
| 7.2.3 试验工况 |
| 7.2.4 试验结果 |
| 7.2.5 试验结论 |
| 7.3 "1+1"组合列车运行安全性线路试验 |
| 7.3.1 概述 |
| 7.3.2 试验方法 |
| 7.3.3 试验工况 |
| 7.3.4 试验结果 |
| 7.3.5 结果分析 |
| 7.3.6 线路试验结论 |
| 8 结论与展望 |
| 8.1 论文的主要结论 |
| 8.2 论文的主要创新点 |
| 8.3 下一步工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（7）重载货车纵向动力学及曲线通过性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 论文的选题背景 |
| 1.2 国内外铁路重载运输发展概况 |
| 1.3 重载列车纵向动力学和曲线通过性能研究现状 |
| 1.3.1 重载列车纵向动力学研究现状 |
| 1.3.2 重载货车钩缓装置研究现状 |
| 1.3.3 列车曲线通过安全性研究现状 |
| 1.4 本文主要工作 |
| 第2章 列车纵向动力学理论 |
| 2.1 列车运行时纵向受力特点 |
| 2.2 列车纵向动力学模型 |
| 2.2.1 机车牵引力 |
| 2.2.2 列车制动力 |
| 2.2.3 列车运行阻力 |
| 2.2.4 车钩力的计算 |
| 2.2.5 纵向动力学求解方法 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 重载列车纵向力计算模型设计 |
| 3.1 在SIMULINK模块中建立动力学模型一般方法 |
| 3.2 仿真模型中非线性环节的处理 |
| 3.2.1 缓冲器的非线性处理 |
| 3.2.2 牵引力的非线性输入 |
| 3.2.3 制动缸压力的非线性处理 |
| 3.3 重载列车纵向动力学仿真程序 |
| 3.3.1 车钩缓冲装置子系统 |
| 3.3.2 牵引力、基本阻力子系统 |
| 3.3.3 制动力子系统 |
| 3.3.4 坡道阻力子系统 |
| 3.3.5 数据处理部分 |
| 3.3.6 仿真程序的简单验证 |
| 本章小结 |
| 第4章 重载列车纵向动力学性能研究 |
| 4.1 车钩缓冲装置的间隙效应 |
| 4.2 起动牵引工况 |
| 4.3 采用Locotrol技术的组合列车的紧急制动工况 |
| 4.3.1 组合列车的Locotrol控制技术 |
| 4.3.2 紧急制动工况计算 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 车辆曲线通过仿真计算模型 |
| 5.1 车辆动力学性能标准 |
| 5.1.1 车辆的防脱轨稳定性 |
| 5.1.2 车辆的防止倾覆稳定性 |
| 5.1.3 轮轨横向力 |
| 5.1.4 轮轴横向力标准 |
| 5.2 货车车辆动力学模型 |
| 5.2.1 货车建模中的非线性因素 |
| 5.2.2 货车技术参数和建模 |
| 5.2.3 货车模型的非线性运动稳定性分析 |
| 5.3 车钩缓冲装置模型 |
| 5.3.1 缓冲器数学模型 |
| 5.3.2 车钩装置建模 |
| 5.3.3 编组所受外力建模 |
| 5.3.4 车辆编组动力学模型 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 重载货车纵向冲动对曲线通过安全性的影响 |
| 6.1 影响车辆动态曲线通过的因素 |
| 6.2 列车纵向冲动对轮轨横向力的影响 |
| 6.3 车辆编组在紧急制动工况下曲线通过安全性 |
| 6.3.1 编组在不同曲线半径下制动时的动力学性能 |
| 6.3.2 编组在不同缓和曲线长度下制动时的动力学性能 |
| 6.4 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及录用的论文 |
（8）33t轴重机车钩缓装置适应性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景 |
| 1.2 国内外重载发展现状 |
| 1.2.1 我国铁路重载运输发展 |
| 1.2.2 世界铁路重载运输 |
| 1.2.3 重载运输最新发展 |
| 1.3 重载列车动力学研究现状 |
| 1.4 车钩缓冲器研究现状 |
| 1.4.1 缓冲器研究综述 |
| 1.4.2 车钩研究综述 |
| 1.5 本论文的主要工作 |
| 第2章 33t轴重六轴机车单机运行动力学分析 |
| 2.1 33t轴重六轴机车介绍 |
| 2.2 机车动力学模型的建立 |
| 2.3 机车直线运行动力学性能分析 |
| 2.3.1 机车的稳定性临界速度 |
| 2.3.2 机车直线平稳性及影响因素分析 |
| 2.4 机车R300曲线运行性能检验 |
| 2.5 悬挂参数合理取值范围 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 机车钩缓装置与动力学模型 |
| 3.1 重载机车钩缓装置简述 |
| 3.1.1 13A型车钩与QKX-100型弹性胶泥缓冲器组成的钩缓冲装置 |
| 3.1.2 102型车钩与NC390缓冲器组成的钩缓装置 |
| 3.1.3 车钩连挂稳定性分析 |
| 3.2 钩缓装置力学模型 |
| 3.2.1 缓冲器建模 |
| 3.2.2 连挂车钩建模 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 直线条件下的钩缓装置运行行为研究 |
| 4.1 列车纵向动力学理论 |
| 4.1.1 列车纵向动力学模型 |
| 4.1.2 列车纵向动力学方程的数值解法 |
| 4.2 “1+1编组”列车动力学模型 |
| 4.2.1 编组模型 |
| 4.2.2 牵引、制动力的施加 |
| 4.2.3 研究对象与关键参数 |
| 4.3 惰行工况分析 |
| 4.3.1 13A型钩缓装置 |
| 4.3.2 102型钩缓装置 |
| 4.4 牵引工况运行行为分析 |
| 4.4.1 13A型钩缓装置 |
| 4.4.2 102型钩缓装置 |
| 4.5 电制动工况运行行为分析 |
| 4.5.1 13A型钩缓装置 |
| 4.5.2 102型钩缓装置 |
| 4.5.3 车体稳钩能力分析 |
| 4.6 三节编组列车最大承压分析 |
| 4.6.1 车体承压受力分析 |
| 4.6.2 机车承压分析的计算模型 |
| 4.6.3 13A型钩缓装置承压能力分析 |
| 4.6.4 102型钩缓装置承压能力分析 |
| 4.6.5 机车关键结构参数的影响分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 曲线条件下的钩缓装置运行行为研究 |
| 5.1 曲线设置 |
| 5.2 通过小半径曲线时的最小转角计算 |
| 5.3 列车编组与计算指标 |
| 5.4 惰行工况 |
| 5.5 牵引工况 |
| 5.6 电制动工况 |
| 5.7 三节编组列车最大承压能力分析 |
| 5.7.1 13A型钩缓装置 |
| 5.7.2 102型钩缓装置 |
| 5.8 本章小结 |
| 第6章 钩缓装置关键参数分析 |
| 6.1 车钩的关键参数分析 |
| 6.1.1 车钩间隙的影响分析 |
| 6.1.2 货车编组形式的影响 |
| 6.2 缓冲器关键参数分析 |
| 6.2.1 缓冲器的性能参数 |
| 6.2.2 性能参数评定方法 |
| 6.2.3 关键参数研究 |
| 6.3 其它影响机车纵向车钩力的因素 |
| 6.3.1 制动力施加的影响 |
| 6.3.2 制动延迟的影响 |
| 6.4 对33t大轴重机车钩缓装置的建议 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及参加的科研项目 |
（9）纵向冲动作用下重载列车与轨道动态相互作用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 重载列车系统动力学的研究与发展 |
| 1.2.1 列车纵向动力学的研究进展 |
| 1.2.2 三维列车系统动力学的研究进展 |
| 1.2.3 列车与轨道动力学模型的研究进展 |
| 1.3 本文的主要研究内容与方法 |
| 第2章 长大重载列车—轨道三维耦合动力学模型 |
| 2.1 重载列车—轨道系统动力相互作用基本原理 |
| 2.2 重载列车—轨道系统三维动力学建模方法 |
| 2.3 重载列车—轨道三维耦合动力学模型的建立 |
| 2.3.1 机车动力学模型 |
| 2.3.2 货车动力学模型 |
| 2.3.3 钩缓系统动力学模型 |
| 2.3.4 列车牵引力和制动力数学模型 |
| 2.3.5 轮轨动态相互作用模型 |
| 2.3.6 有砟轨道动力学模型 |
| 2.4 线路平纵断面模型 |
| 2.4.1 线路纵断面模型 |
| 2.4.2 线路平面模型 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 重载列车—轨道耦合系统动力相互作用仿真程序编制及验证 |
| 3.1 重载列车—轨道耦合动力学计算程序的编制 |
| 3.1.1 程序开发思路 |
| 3.1.2 模块化设计 |
| 3.2 重载列车—轨道耦合动力学方程的数值积分方法 |
| 3.3 重载列车—轨道耦合动力学计算程序的求解方法 |
| 3.3.1 求解方法 |
| 3.3.2 最大车钩力位置三维车辆模型数量的确定 |
| 3.4 动力学性能评判标准 |
| 3.4.1 脱轨系数 |
| 3.4.2 轮重减载率 |
| 3.4.3 轮轴横向力 |
| 3.4.4 轮轨垂向力 |
| 3.4.5 车钩纵向力 |
| 3.4.6 列车纵向加速度 |
| 3.5 仿真分析系统的验证 |
| 3.5.1 2万t列车空气制动时纵向动力学试验验证 |
| 3.5.2 连挂车辆通过曲线时车钩摆角变化规律的仿真验证 |
| 3.5.3 电制动情况下列车动力特性试验验证 |
| 3.5.4 重载货车曲线通过性能试验验证 |
| 3.5.5 重载有砟轨道动力特性试验验证 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 牵引及制动工况下轮轨动态相互作用特征 |
| 4.1 牵引及制动工况下列车纵向冲动的基本特点 |
| 4.1.1 牵引工况下的列车纵向冲动 |
| 4.1.2 制动工况下的列车纵向冲动 |
| 4.2 列车纵向动力学模型与列车—轨道三维模型计算结果比较 |
| 4.3 列车纵向冲动引起的轮轨动态作用力 |
| 4.3.1 列车纵向冲动对轮轨垂向力及纵向力的影响 |
| 4.3.2 列车纵向冲动对轮轨横向动力作用的影响 |
| 4.4 轨道不平顺对列车纵向冲动的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 直线线路纵断面变化对轮轨动态相互作用的影响 |
| 5.1 铁道线路纵断面概述 |
| 5.2 列车通过纵断面时的纵向冲动作用分析 |
| 5.2.1 万t列车制动时的纵向冲动 |
| 5.2.2 2万t重载组合列车制动时的纵向冲动 |
| 5.3 制动工况下重载列车车钩的动态行为 |
| 5.3.1 单编万t列车钩缓系统的动态行为 |
| 5.3.2 2万t组合列车钩缓系统的动态行为 |
| 5.4 制动工况下重载列车与轨道的耦合振动特性 |
| 5.4.1 单编万t列车 |
| 5.4.2 2万t组合列车 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 平面曲线与纵断面组合线路上的轮轨动态相互作用分析 |
| 6.1 重载铁路曲线半径的限定 |
| 6.2 重载列车通过曲线时轮轨动力作用基本特点 |
| 6.2.1 轮对通过曲线时的轮轨间蠕滑导向功能 |
| 6.2.2 车辆通过扭曲线路时悬挂系统的不均匀承载 |
| 6.3 平纵断面组合线路上重载列车钩缓系统的动态响应 |
| 6.3.1 平纵断面曲线组合的线路条件 |
| 6.3.2 曲线线路对列车纵向冲动的影响 |
| 6.3.3 曲线线路对钩缓系统横向动态行为的影响 |
| 6.4 重载列车通过曲线轨道时的轮轨耦合振动行为 |
| 6.4.1 列车制动时车辆动态曲线通过的特点 |
| 6.4.2 列车实施不同制动操纵时的曲线通过性能 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表论文及参加科研项目情况 |
（10）重载机车钩缓装置承压稳定性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 重载钩缓装置发展及应用现状 |
| 1.2.1 国外重载钩缓装置的发展与应用 |
| 1.2.2 国内重载钩缓装置的发展与应用 |
| 1.3 钩缓装置动力学研究现状 |
| 1.3.1 缓冲器动力学研究现状 |
| 1.3.2 车钩动力学研究现状 |
| 1.4 论文主要工作 |
| 第2章 内电机车车钩结构特性及承压稳定性分析 |
| 2.1 内燃、电力机车车钩结构特性 |
| 2.1.1 垂直面内结构特性 |
| 2.1.2 纵向结构特性 |
| 2.1.3 横向结构特性 |
| 2.2 车钩承压稳定性分析 |
| 2.2.1 钩尾黏着状态下的承压稳定性 |
| 2.2.2 钩尾滑动状态下的承压稳定性 |
| 2.2.3 车钩曲线段承压稳定性分析 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 钩缓装置动力学建模研究 |
| 3.1 钩缓装置受力分析及动力学方程 |
| 3.1.1 垂向动力学方程 |
| 3.1.2 纵向动力学方程 |
| 3.1.3 横向动力学方程 |
| 3.2 钩尾接触摩擦建模原理 |
| 3.2.1 钩尾接触几何关系 |
| 3.2.2 钩尾接触摩擦作用力 |
| 3.3 缓冲器阻抗特性建模原理 |
| 3.4 钩缓装置动力学模型组成 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 车钩动力学行为影响机理研究 |
| 4.1 钩尾摩擦系数的影响 |
| 4.1.1 钩缓模型分析 |
| 4.1.2 机车模型与仿真 |
| 4.2 钩缓装配偏差的影响 |
| 4.2.1 钩缓模型分析 |
| 4.2.2 机车模型分析 |
| 4.3 横向定位刚度的影响 |
| 4.3.1 钩缓模型分析 |
| 4.3.2 机车模型分析 |
| 4.4 钩尾与从板匹配关系的影响 |
| 4.4.1 钩缓模型分析 |
| 4.4.2 机车模型分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 钩缓装置的改进与性能对比 |
| 5.1 钩缓装置的改进思路 |
| 5.2 改进方案(1)的论证 |
| 5.2.1 钩尾匹配半径的确定 |
| 5.2.2 机车悬挂系统的配套改进 |
| 5.3 改进方案(2)的论证 |
| 5.3.1 不同钩尾半径匹配关系的仿真对比 |
| 5.3.2 方案(2)在机车承压工况下的验证 |
| 5.4 两种改进方案的对比 |
| 5.4.1 直线段对比 |
| 5.4.2 曲线段对比 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附表1 机车动力学建模参数 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及科研成果 |
四、电力机车纵向力和缓冲装置选型（论文参考文献）
- [1]关于机车车辆车钩缓冲装置的选型分析[J]. 任玉君,陈凯,宋国文,刘凤刚. 铁道车辆, 2009(05)
- [2]机车动力学若干问题研究[D]. 黄成荣. 中国铁道科学研究院, 2015(01)
- [3]二系悬挂参数对某型重载机车与102型钩缓装置动态相互作用性能的影响研究[D]. 周义昌. 西南交通大学, 2019(04)
- [4]电力机车耐撞击车体结构设计及分析[D]. 王晋乐. 西南交通大学, 2014(09)
- [5]重载机车车钩缓冲装置运行行为研究[D]. 吴庆. 西南交通大学, 2012(10)
- [6]“1+1”两万吨组合列车模式下机车钩缓装置的承载特性与结构参数优化研究[D]. 杨俊杰. 北京交通大学, 2010(11)
- [7]重载货车纵向动力学及曲线通过性能研究[D]. 陈辉辉. 西南交通大学, 2013(S2)
- [8]33t轴重机车钩缓装置适应性研究[D]. 许自强. 西南交通大学, 2013(10)
- [9]纵向冲动作用下重载列车与轨道动态相互作用研究[D]. 刘鹏飞. 西南交通大学, 2015(04)
- [10]重载机车钩缓装置承压稳定性研究[D]. 邹瑞明. 西南交通大学, 2019(06)