一、提速重载后车钩分离事故增多的原因分析（论文文献综述）
武承龙[1]（2021）在《基于模糊滑模控制的铁路重载列车制动研究》文中认为近年来,随着国家快速铁路网和城市轨道交通网络的建立,重载铁路也开始步入发展的重要阶段。2019年,我国第一列实现智能驾驶的货运列车在神黄铁路上开通运行,标志着我国货运重载列车开始进入智能化的进程。重载列车提速和提升轴重后,如何保证重载列车制动过程的安全性,提高控制器的抗干扰能力和控制精度成为现阶段的重要研究内容之一。本文以提高重载列车运输效率和保证列车运行安全为主要目标,重点研究了重载列车速度防护曲线的生成以及重载列车制动控制器的设计。重载列车运行过程中过大的车钩纵向力严重影响了重载列车的提速和制动过程的安全,而车钩纵向力的产生主要是由于不同部位列车制动存在延时导致车体挤压车钩。传统的经过制动特性试验采集车钩力的方法耗时耗力,因此为了经济地获取重载列车在不同线路上运行的车钩力的大小,Newmark-β法被应用于重载列车车钩纵向力的仿真分析中。重载列车及其运行环境本身就构成一个复杂的非线性系统,对于纵向动力学方程求解的传统方法为了保证计算精度而采用大量迭代运算,耗时长效率低。本文基于增量思想对Newmark-β法进行改进,通过引入预测解直接对非线性方程进行处理,省略了非线性方程的近似线性化过程,预测解的变化方式采用二分法可以快速靠近收敛解,实现了车钩力的仿真计算。以铁路货车车钩缓冲器的多段线性模型为基础,并对运行中的列车进行纵向受力分析,建立了适用于重载列车的多质点模型。为了简化模型复杂程度,将处于相同线路参数的列车看作一个组别,不同组别之间通过车钩缓冲器相互连接。在速度防护曲线的生成原理的基础上,通过改进的Newmark-β数值积分法得到各质点的运动状态及车钩力的变化情况,结合新准铁路实际线路数据,生成适用于重载列车的速度防护曲线。通过与列车单质点模型进行仿真对比,多质点模型防护曲线算法在调速制动和停车制动的过程中,制动距离、制动起点的设定和加速度的变化更符合实际运行工况,可满足重载列车一次制动过程中的安全要求。重载列车速度防护曲线是列车制动过程中保证列车运行安全的重要参考,一旦车速超过曲线限制,就可能造成冒进信号、追尾的严重事故。重载列车不同于客运列车,安全和效率是重载列车最为重要的两项指标,因此本文考虑直接对列车最大常用制动工况下的速度防护曲线进行制动过程的追踪。重载列车运行环境特殊并且存在大量复杂的扰动因素,而滑模控制的稳定性和抗干扰能力显着,因此选取滑模控制作为制动控制器。对于列车运行过程中受到众多非线性扰动因素的影响,通过切换控制量对其进行补偿,并引入模糊逻辑对切换控制量进行模糊化处理。仿真结果表明,模糊滑模控制器可控制重载列车精确跟踪速度防护曲线进行制动,对切换项进行的模糊化处理可在一定程度上减弱抖振造成的影响。在保证重载列车制动过程安全的同时,最大程度提高了运行效率。
刘雨[2]（2020）在《复杂条件下的重载列控系统安全制动模型研究》文中提出朔黄重载铁路是我国“西煤东运”的重要通道,伴随煤炭运输需求的日益增长,运输压力巨大。目前采用的三显示固定闭塞方式无法满足快速增长的运量要求,已开展基于无线通信的移动闭塞技术在朔黄重载线路的应用研究,希望通过最新列控技术的应用,达到缩短行车间隔、提升运输能力的目的。安全、高效的速度防护控制是列控核心功能之一,是基于安全制动模型来实现其安全防护功能的,即应正确描述在任何情况下保证安全的列车制动过程,同时安全制动模型也是行车间隔的决定因素之一。影响安全制动模型的两大主要因素是列车本身的动力学特性和线路条件。重载铁路列车和线路情况复杂,与客运和普通货运列车有显着差异,使得准确求解其安全制动模型十分困难。因此,应针对朔黄线路及运行列车的复杂条件,专门研究适用于重载列车的安全制动模型,保证速度防护控制在朔黄线路上的正确实施,满足新的闭塞条件要求,有效提高运输能力。本文在分析重载列车制动特性的基础上,提出了重载列车安全制动模型,建立了模型参数辨识框架,从基础编组入手,循序渐进的将复杂编组列车在不同线路条件下运行时的制动过程转化为不同层次的非线性参数模型,结合不同的辨识目标,研究各类模型参数辨识方法,使安全制动模型更为准确,并验证其适应不同运输场景下的速度防护控制。本文采用的主要研究思路是,通过引入模型分解和滤波技术,解决了基础的单元编组列车在简单线路运行时输出存在有色噪声干扰的制动模型参数辨识问题,验证了辨识框架和实验环境的有效性,为后续研究奠定基础;进而建立重载组合列车多质点分布式模型,利用耦合辨识方法,解决了模型拆分及多变量参数辨识问题,并且基于多新息估计策略解决了起伏坡道运行时的抗扰辨识;而针对长大下坡道困难区段运行场景,解决了循环制动工况下空气制动存在慢时变扰动的安全制动模型参数辨识问题,并且辨识了机车动力制动对模型的影响,有效改善了速度防护的执行效果;最后,对安全制动模型的应用进行了评估,一方面对速度防护执行结果的不确定性进行了定量估计,另一方面对速度防护是否引起列车纵向冲动异常进行了评估,保证了速度防护功能的安全性和容错能力。本文的主要创新点如下:1.建立了适用于重载列车的安全制动模型,设计了针对朔黄重载列车的模型辨识框架和辨识实验环境,从基础的单元列车编组入手,建立输入非线性输出有色噪声干扰的辨识模型,提出了基于模型分解的滤波迭代辨识方法,较好的拟合了单元编组列车在简单线路上的紧急制动过程,证明了参数辨识方法应用于安全制动模型研究的可行性,详第2章和第3章。2.用多质点分布式模型描述了采用无线重联同步控制系统的重载组合列车,将起伏坡道变化转换为对系统输出的未知负载扰动,推导了耦合辨识方法与抗扰辨识方法对模型及线路扰动参数同时辨识,有效提高了参数估计精度,实现对时变性负载扰动的快速跟踪估计,优化了速度防护控制效果,详见第4章。3.针对长大下坡道的循环制动工况,建立了重载组合列车状态空间模型,将空气制动系统的状态变化转换为未知系数慢时变扰动,推导了基于正交投影的子空间抗扰辨识算法,准确辨识系统及内部状态参数,并确定了扰动周期;利用长大下坡调速时动力制动单独施加的条件,利用基于卡尔曼滤波的迭代算法辨识动力制动模型参数,综合改善了长大下坡道速度防护控制的准确度,有效缩短行车间隔,详见第5章。4.实现了安全制动模型应用效果的评估,通过模型多参数的随机变化对速度防护执行过程进行针对性的蒙特卡洛仿真,拟合了制动距离分布函数,得到了对执行不确定度的定量评估;提出基于未知输入观测器的纵向冲动状态评估方法,并设计了基于残差的异常状态识别算法,对纵向冲动的激增状态进行识别,具备一定的实际工程意义,详见第6章。
马红萍[3]（2019）在《重载列车长大下坡制动过程优化控制研究》文中研究表明重载运输和高速运输是铁路现代化的两大重要的标志。重载铁路运输的发展引起了世界上许多国家的关注,并成为国际公认的铁路货运发展方向。重载列车是一个高度非线性、大惯性的复杂机电系统,且其运行线路长,环境复杂多变,在长大下坡道重载列车的运行过程更是有许多随机状态。因此,重载列车的长大下坡道运行控制比普通列车的控制要复杂许多。本文针对大秦线上长大下坡区段重载列车的运行时制动延时导致的列车纵向冲动,提出一种较优的制动控制策略并生成目标运行曲线同时运用隐式广义预测控制方法实现重载列车的速度跟踪控制。主要内容如下:1、重载列车在长大下坡道安全运行受线路情况和列车自身性能影响,在长大下坡道列车需进行循环空气制动来控制列车运行速度,这就要求合理地掌握列车制动与缓解时机。首先采集大秦线实际线路信息和HXD1重载列车性能参数,结合大秦线上优秀司机经验,在线路限速与列车性能等多个约束条件下提出一种较优的制动控制策略;然后通过重载列车运行过程中纵向冲动的减小以及列车平稳性的提高验证该控制策略的有效性;最后基于该控制策略生成一条长大下坡道列车速度运行曲线。2、重载列车的运行过程非线性高,这对于重载列车的建模与优化控制方法要求也高。首先将现场采集HXD1型重载列车在大秦线上的实际运行数据,然后按照列车运行工况对数据进行划分处理,分为牵引、电制动以及电空联合制动模型,采用递推最小二乘法辨识每个子模型参数并通过数据验证模型的合理性;最后设计隐式广义预测控制器对重载列车长大下坡区段目标速度进行跟踪控制。3、以HXD1型重载列车为研究对象,运用本文提出制动控制策略生成目标速度曲线并利用所建立的模型和控制器实现速度跟踪控制。基于大秦线的实际线路仿真结果表明,本文的控制优化方法能够在线路限制速度条件下实现重载列车长大下坡道目标速度跟踪控制。本文为保障重载列车在长大下坡区段的安全运行,制定基于多约束条件的列车制动控制策略,并设计多模型列车速度跟踪控制器。通过仿真实验,本文所提的控制满足重载列车的运行要求,可为重载列车司机驾驶培训提供可行的理论指导依据以及日后重载列车实现自动驾驶奠定理论基础。
杨兴光[4]（2019）在《2万吨重载列车纵向动力学仿真研究》文中研究说明随着铁路运输飞速发展,高速和重载已成为铁路发展的主流方向。但是伴随重载列车的开行,暴露出的纵向动力学问题也尤为凸显。2万吨组合列车质量大、编组长度长,列车制动缓解过程产生的纵向冲动也越来越大,在列车实际运行过程中,制动故障关门车对列车纵向冲动和组织运输也造成很大影响,因此应用仿真系统对2万吨列车纵向动力学问题进行仿真研究具有重要现实意义。本文通过研究分析朔黄2万吨重载组合列车制动缓解特性,针对2万吨组合列车缓解后纵向冲动过大和关门车编挂位置对列车纵向冲动影响问题,利用TABLDSS仿真系统,在验证仿真系统有效性的基础上,仿真计算了2万吨列车制动后缓解工况改变机车电制动力、不同缓解初速度、不同制动初速度和不同列车管减压量对列车纵向冲动的影响,仿真分析了不同关门车编挂位置,在常用制动减压50kPa、常用全制动和紧急制动三种工况下的纵向动力学性能。计算结果表明:2万吨列车在制动过程中,车钩受力形式主要表现为压钩力,在缓解时由于列车缓解不同步性,在制动后缓解过程中出现较大纵向冲动,拉钩力明显增大,车钩受力形式表现为先受拉伸作用再受挤压作用。列车制动缓解后通过调整机车电制动力可以有效减小车辆最大车钩力,缓解后先增大机车电制动力可以减小最大拉钩力,之后再减小机车电制动力可以有效减小最大压钩力;缓解初速度越大,最大车钩力越小,缓解初速度为60km/h相比40km/h最大拉钩力减小了 32.4%,最大压钩力减小了 27.7%,随着缓解速度的增大,列车缓解后达到最大拉钩力的时刻越快;制动初速度越小,最大压钩力越小,制动初速度为50km/h相比70km/h最大压钩力减小了 32.3%,制动初速度对最大拉钩力影响很小;列车管减压量越大,最大车钩力越大,列车管减压量l00kPa相比减压50kPa,最大拉钩力增大了 72.9%,最大压钩力增大了 54.1%,列车管减压量主要影响列车制动后缓解的最大车钩力,而对最大车钩力发生时刻影响较弱;关门车编组在靠近主控机车后部车辆的前部相比后部可以有效减小最大车钩力,关门车编组在从控机车后部列车的前后位置对列车最大车钩力影响程度很小。本文通过对2万吨重载组合列车纵向动力学仿真研究,为减小列车纵向冲动及关门车编组位置选择提供基础数据。
韩朝建[5]（2019）在《基于多体动力学的车钩防分离仿真预测》文中提出车钩组成装置是车辆连接的关键部件,其零件几何形状十分复杂,工作部件之间存在间隙,其功能通过运动碰撞实现。在车辆的实际运行中,由于国内铁路路线的恶劣条件,导致零部件受力复杂。而车钩的意外分离对车辆的正常运输生产秩序有很大影响。车钩非正常分离是否可以被避免、车钩的动态性能是否稳定可靠,直接关系到铁路运输的安全性。车钩分离事故成因复杂、随机性强、重现率低、观测性差,难以通过现场实验来研究事故成因。而且目前尚无一套成熟理论、技术与方法支持对车钩动态可靠性进行预测,也不能预测出车钩开锁时外界随机冲击的情况。本论文基于多体动力学理论与技术,在RecurDyn多体动力学仿真平台中,模拟车钩的实际运行状态,求解不同随机冲击工况下车钩的运动学和动力学参数,实现对车钩意外分离的冲击加速度预测。首先,结合车钩零部件的结构与工作特点,选择RecurDyn多体动力学模拟仿真软件并在软件中进行3D建模。利用软件中的完全递归算法和运动方程的最新理论,求解和计算车钩装置的复杂多体动力学问题,再现了车钩装置在实际运行中的工作状态,验证了可靠性。其次,将车辆实际运行中承受随机冲击定义为瞬时加速度,设计仿真试验,分别探究平动、振动、摆动三种基本运动形式对车钩分离可靠性的影响。车钩平动方案设置为纵向、垂向及其耦合的方案。振动方案设置为纵向和垂向方案。由于车辆实际运行中,车钩摇头对其动态可靠性影响较小,故摆动方案仅设置车钩点头仿真方案。最后,基于多体动力学仿真平台RecurDyn中的碰撞接触建模技术,对车钩随机冲击工况的上述方案进行系列仿真试验,提取车钩达到开锁位置所需要的随机冲击的纵向和垂向加速度,利用SVM（Support Vector Machine,支持向量机）的算法求解出车钩开锁区与安全区的加速度分界线,从而预测车钩动态可靠性工作区间。仿真试验结果表明垂向冲击是车钩分离的敏感因素。根据安全区分界线可以预测当前车辆实际运行中,若能控制车钩所承受的纵向冲击小于3g,垂向冲击小于0.7g,车钩的动态防跳性能可靠,车钩不会发生分离故障。利用多体动力学的仿真技术与SVM相结合的方法预测车钩开锁区,为车钩设计和运用人员评判车钩动态可靠性提供了理论参考,有针对性地避免开钩事故可以有效提高车辆运用的安全性。
郭力荣[6]（2018）在《制动条件下重载机车摩擦式车钩失稳机理及控制研究》文中提出重载机车摩擦式车钩稳定性能劣化诱发的车钩横向失稳问题,在实际运营中日益突出,扰乱了重载铁路正常的运输组织,威胁重载列车行车安全。因此,探明制动条件下摩擦式车钩动态行为及失稳机理,提出相应的安全控制技术对策,是当前迫切需要研究的课题。鉴于此,在西南交通大学列车与线路研究所的带领下,采用理论分析和现场试验相结合的研究方法,开展了制动条件下重载机车摩擦式车钩失稳机理及安全控制的研究,本论文作者作为主要人员参与了其中大部分研究工作。论文系统地分析了摩擦式车钩的稳钩机理,重点研究了钩尾摩擦弧面的稳钩机制,给出了车钩的自稳定临界转角计算公式,车钩自稳定临界转角一般不超过2.22°,研究了重载机车与车钩间的正反馈相互作用机制,分析了车体横向稳定性与车钩稳钩能力间的关联关系,给出了压钩力作用下车体摇头角和车钩摆角的计算公式。试验研究了制动条件下车钩失稳动态行为及特性,试验结果表明,机车和钩缓装置能在350kN压钩力作用下保持横向稳定。车钩失稳后,车体摇头角与车钩摆角始终呈反向的正相关关系,机车车体和构架横向振动加速度明显增大,其振动主频均为1.2Hz,机车构架有横向蛇行运动失稳风险,降低了机车运行品质。考虑摩擦式车钩服役条件、制造及安装误差以及与重载机车相互作用关系,建立了重载机车-摩擦式车钩理论分析模型,包括重载机车子模型、钩缓装置子模型,货车车辆模型视为亚元模型,并利用现场试验数据,验证了模型计算结果的合理性和准确性。理论分析模型能较准确地模拟制动条件下摩擦式车钩的失稳动态行为及与机车相互作用关系,可用于研究车钩、机车关键参数对车钩稳钩能力的影响,为车钩稳定性安全控制研究提供了理论分析模型和技术手段。现场调研发现,车钩装配精度低,且扁销孔和梨形孔有较大几何误差,导致连挂车钩存在初始扭转力矩,削弱了车钩稳钩能力,应提高钩缓装置的制造、装配精度。基于理论分析模型,分析了钩尾弧面摩擦系数对车钩稳钩能力的影响规律,计算结果表明,对于万吨重载列车而言,摩擦式车钩钩尾弧面摩擦系数应不小于0.35;探讨了钩尾弧面半径与前从板弧面半径的匹配关系,仿真结果表明,适当地增加摩擦弧面的半径之差能改善车钩稳钩能力;分析了扁销引起的轮轴横向力瞬时超标问题,提出了车钩钩尾结构的改进方案,理论分析了优化后车钩的稳钩能力和机车行车安全性,并建议优化后车钩最大摆角不大于4°。在此基础上,开展了大量现场试验研究,试验研究结果表明,增大钩尾弧面摩擦系数能有效抑制车钩失稳,但车钩稳钩性能劣化十分迅速,基于此给出了车钩检修养护建议;优化后车钩能有效控制制动条件下摩擦式车钩的横向摆动,对机车动态性能影响较小。对机车结构进行了现场调研与静态几何参数的测量,测量结果表明,车体底架前、后车钩箱存在普遍的不对中现象,车钩箱综合横向偏差约为816mm,这是导致车钩钩尾偏磨的重要原因,应提高机车制造精度,严格控制前、后车钩箱横向偏差。基于理论分析模型和现场试验,研究了车钩箱偏差、牵引点位置、二系横向减振器布置方式、二系横向刚度、二系横向止挡参数对车钩稳钩性能的影响,评估了机车各参数抑制车钩失稳的效果,分析了机车动态性能变化规律。理论分析结果表明,机车车钩箱偏差应控制在4mm以内;牵引点位置和二系横向减振器布置方式对摩擦式车钩受压稳定性能影响较小;机车二系钢簧横向刚度对摩擦式车钩受压稳定性能有一定的影响,增大二系钢簧横向刚度能改善机车车体稳钩能力;机车二系横向止挡参数对摩擦式车钩受压稳定性能有重要影响,减小止挡自由间隙、增大止挡刚度和纵向间距均能提高机车车体稳钩能力,减小制动条件下车体最大摇头角和车钩最大摆角。现场试验结果表明,将机车二系钢簧横向刚度值增加至600kN/m,与原方案试验结果相比,车钩摆角和车体摇头角分别减小23%、11%,但对机车动态性能有较大影响,增大了机车车体振动加速度,恶化机车运行品质;机车止挡自由间隙减小至10mm方案的稳钩效果与止挡刚度增大至7.87MN/m方案的稳钩效果接近,与原方案试验结果相比,车钩摆角和车体摇头角的降幅分别为40%、20%,这两种试验方案对机车动态性能影响较小,主要影响制动条件下机车车体横向平稳性。最后,针对包西铁路万吨重载列车电制动时摩擦式车钩严重失稳问题,分析了包西铁路摩擦式车钩失稳原因,评估了不同改进方案的稳钩效果,提出了切实可行的改进方案,主要技术措施为:二系横向止挡自由间隙减小至10mm,同时止挡刚度值增加至7.87MN/m。利用本论文建立的理论分析模型,评估了采用改进方案的机车在不同线路条件运行时制动、牵引状态下的机车动态性能和行车安全性能,理论分析结果表明,改进方案能有效限制制动条件下车钩和机车车体横向摆动,机车通过R300小半径曲线轨道时机车安全性指标满足要求。在此基础上,开展了2次现场试验,试验研究改进方案的实际稳钩效果,获得了不同工况的车钩力、车钩摆角、车体摇头角及机车车体的振动加速度。试验结果表明,采用改进方案后,最大车钩摆角仅为5.37°,与原方案线路试验结果相比,减小了43.7%,机车车体未出现明显错位现象,机车运行平稳性等级为优级,机车运行安全性指标值均小于安全限值,满足行车安全要求。由此可见,改进方案能有效提高摩擦式车钩稳钩能力,抑制制动条件下机车车体横向错位现象。
杨敏[7]（2018）在《车钩间隙及制动操纵模式对万吨重载列车纵向动力学性能影响分析》文中认为随着重载铁路运输的快速发展,列车轴重和编组长度不断增加,列车在牵引制动过程中纵向冲动会随之增大。车辆断钩、脱钩和脱轨等货物列车事故时有发生,严重影响列车运输安全和运输效率,是世界重载铁路国家普遍面临的工程难题。影响重载列车纵向冲动的因素复杂繁多,国内外已开展了大量理论和试验研究工作,就车钩间隙和制动操纵模式而言,是列车纵向动力学性能的重要影响因素,关于这方面的研究不多见。基于此,本文应用列车纵向动力学理论,以HXD2新八轴电力机车牵引万吨重载列车为例,探明了车钩间隙及制动操纵模式对列车纵向动力学性能的影响规律,研究了列车在长大下坡道调速制动时临界缓解速度的计算方法,相关研究结果可为万吨重载列车的安全运营提供理论依据。基于列车纵向动力学理论,以HXD2新八轴电力机车双机重联牵引万吨重载列车为例,建立了重载列车纵向动力学分析模型,模型中详细考虑了列车牵引力特性、制动力特性、车钩缓冲器特性以及各种运行阻力特性。介绍了课题组搭建的长编组大轴重重载列车仿真分析平台,该仿真分析平台拥有可视化的输入界面,能分析各种编组重载列车的纵向动力学性能。并利用课题组已获取的现场实测数据,针对车钩力等重载列车纵向性能进行了验证分析。结果表明:仿真计算得到的列车运行速度、运行距离和车钩力结果与实测结果吻合良好,表明该模型具有较高的可靠性。但由于测试中列车司机的实际操纵具有一定灵活性,同时模型中线路条件与实际情况并非完全一致,仿真结果与实测结果仍具有一定的差异。分析了车钩间隙大小、大间隙车钩数量和车钩间隙分布模式对列车纵向动力学性能的影响,同时对装配牵引杆的重载列车纵向动力学性能进行了计算。计算结果表明:起动和电阻制动工况时,车钩间隙大小、大间隙车钩数量和车钩间隙分布模式对列车最大车钩力的影响较小。常用全制动时,列车最大车钩力随车钩间隙大小、大间隙车钩数量的增加而增大;车钩间隙为凸型分布时列车最大压钩力最大,车钩间隙为凹型分布时列车最大压钩力最小。此外,装配牵引杆能有效降低列车最大车钩力。针对HXD2新八轴电力机车电阻制动时出现车钩摆角过大导致车体错位严重的现象,分析了制动操纵模式对列车纵向冲动的影响。结果表明:增加制动手柄提升时间,即缓慢提升制动手柄,能降低列车的纵向车钩力;在列车运行速度可控且没有超速风险前提下,使用较低级手柄级位能有效降低列车的纵向车钩力。根据列车缓解时间与列车管再充气时间的关系,定义了列车在长大下坡道调速制动时的临界缓解速度,并给出了列车临界缓解速度的具体计算方法。给出了一个具体算例,对临界缓解速度的计算方法进行了验证,结果表明该方法具有较高精度。
刘爽[8]（2017）在《重载列车非稳态冲动及安全运行的建模与仿真研究》文中研究表明重载列车受到列车运行速度、牵引质量、线路因素以及列车空气制动及操纵等因素的影响,列车纵向冲动越来越大,直接影响列车的安全运行。如果将空气制动系统、线路以及车辆间动态行为共同产生的非稳态激励统一加载到列车运行模型中研究,对于评价重载列车安全运行更有意义。在列车空气制动与纵向动力学联合仿真模型基础上,建立了以车辆质点运行轨迹为自然坐标系的纵向作用力传递模型。将车体与车钩位置坐标构造成矢量,采用数量积与向量积方法分别求解车钩摆角的大小和方向。基于缓冲器与车钩间力的作用关系,求解出车钩横向和垂向分力。并应用Runge-Kutta法对车体动态行为及列车间的车钩角度等动态变化量求解。根据单轮对脱轨评价指标提出用于列车脱轨安全评价办法,同时在轮重减载率和倾覆系数求解模型中引入了车钩力的影响。应用Fortran语言开发的优势,开发了模拟纵向冲动引起横向及垂向动态效应及评价列车运行安全的仿真系统TSDynamic。为深入研究横向、垂向和纵向动力学耦合行为对列车运行安全的影响奠定了基础,并对该仿真系统的可靠性进行了验证。开发了分析列车非稳态机理及数据处理辅助分析软件。转向架脱轨系数和轮轴横向力可以简单直接用于评价列车运行的安全性,而倾覆系数与轮重减载率则需要根据列车运行线路、速度、受力等具体情况系统分析。通过仿真可知,车钩纵向力及曲线半径变化与安全性运行指标之间主要呈非线性关系。对大秦线部分线路区段进行系统性仿真,安全性运行指标均在安全限值以内。车辆载重量的变化及车体心盘横移量变化对车辆脱轨安全性能影响较大。单编万吨列车在大秦线K306-K326区段采用动力制动配合循环制动的优化操纵模式,非稳态车钩力可控制在-600kN到200kN范围内。通过对万吨列车仿真结果分析,提出尝试采用降低或缓解动力制动的操纵方式,来降低列车因空气制动产生的压钩力,缓和车辆间冲击的建议。通过对列车安全性能的综合影响机理进行分析,说明在曲线线路上制动时机和位置对列车平稳操纵影响较大。在紧急制动时工况,当列车处于小曲线半径低速运行的拉钩状态以及高速运行的压钩状态时转向架脱轨系数容易出现较大值。通过对大轴重列车在过曲线时仿真发现,车钩力及不同运行工况对轮轴横向力均有不同影响。在列车进入长大坡道前初始行驶速度还有待进一步优化设计。
伍泓桦[9]（2017）在《蒙华铁路30t轴重重载列车动力学研究》文中提出随着重载铁路的快速发展,机车车辆轴重和列车总重都在不断增大,引起的纵向冲动问题越来越突出。本文利用TDEAS列车动力学及能量分析仿真器对两台某型30t轴重机车,’1+1’编组牵引2.1万t在蒙华铁路延安东至运城西路段进行了纵向动力学及列车能耗的模拟仿真。再利用SIMPACK软件,结合某型30t轴重机车结构特性、悬挂参数以及轮轨匹配情况建立了详细的30t轴重机车动力学模型,利用具有迟滞特性的缓冲器模型和具有钩尾摩擦特性的车钩模型建立13A型钩缓装置模型,并以子模型方法建立“机车A+机车B+多辆货车”简化重载列车模型。基于该模型和纵向冲动数据,对重载组合列车中部机车渡板变形进行探究,完成了中部机车的横向动力学分析。最后,基于30t轴重机车单编万t和’1+1’编组2.1万t纵向动力学模型,进行了线路关键参数和列车关键参数对重载列车动力学的影响研究。仿真结果表明:1、两台某型30t轴重机车,’1+1’编组,能满足在蒙华铁路上牵引2.1万t进行货物运输的要求。延安东至运城西列车全程平均运行速度58km/h,在6‰长大上坡以大于40km/h的速度运行,-13‰长大下坡可通过多次循环制动通过。运行全程,机车牵引力做功13.17E10焦尔,机车电制动回收能量8.57E10焦尔,优先使用机车电制动可回收蒙华铁路蕴藏的巨大势能。2、在重载列车运行过程中,车钩力最大值均出现在中部机车与货车相连车钩,最大拉钩力和最大压钩力分别为1050kN和1000kN。最大拉钩力常出现在牵引工况,中部机车位于上凸型坡道;最大压钩力常出现在循环制动工况,中部机车位于下凹型坡道。机车车辆纵向加速度最大值发生在第180位车辆,最大值小于3m/s2。若操纵得当,纵向力和机车车辆加速度均在安全范围之内。3、对重载组合列车中部渡板变形进行理论分析和仿真,曲线半径R800m,当最大压钩力大于1200kN时,渡板圆心与车体端点距离的最小值将小于发生碰撞的临界条件250mm,渡板将和车体端部发生碰撞挤压。在持续5s的1200kN的纵向冲动作用下,钩尾摩擦处于较好状态前提下,中部重联机车的横向动力学性能是满足安全要求的。4、通过对不同线路横断面参数和纵断面参数的动力学仿真分析表明:①曲线半径增大对重载列车启动牵引起较小的阻碍影响,对机车电制动起较小的促进影响;②在直线条件下,13A型钩缓装置及机车能满足2250kN的承压能力,随着曲线半径的减小,钩缓装置的承压能力和中部机车运行的安全性能均降低。③重载列车处于同一坡度坡道施加紧急制动或常用制动,重载列车的纵向冲动规律与处于平道时几乎一致;④列车相对于变坡点的初始位置不同引起的纵向冲动是不同的,以单编万t列车为例,列车在超过变坡点大约2/5列车长度实施紧急制动,列车的纵向冲动是最大,最大车钩力为1247kN,是平道基准值820kN的1.52倍,在实际操作中应避免在该变坡点初始位置施加紧急制动;⑤坡度差相同,坡度差构成情况不同,对列车纵向冲动几乎没有影响,而随着坡度差从0增大到24‰,车钩力最大值成近似线性增长,最大值达到平道基准值的2.3倍。5、通过对不同重载列车关键参数的动力学仿真分析表明:①随着牵引质量增大,重载列车的纵向冲动显着增大;②牵引相同质量的重载列车,通过大轴重化更有利于减小列车的纵向冲动;③对比’2+0’、’1+1’和’1+0+1’三种动力分布方式,采用’1+1’动力分布方式带来的列车纵向冲动是最小的;④从车钩间隙效应来看,随着车钩间隙增加,列车纵向冲动增加明显;通过牵引杆在货车编组中的应用,可以显着降低列车纵向冲动,但在重联机车间应用牵引杆,几乎不能减小列车纵向冲动,而且牵引杆及机车直线承压能力差,存在安全隐患;⑤从列车操纵及信号控制来看,牵引力、电制动力施加的越快,列车纵向冲动有小幅增长;适当减小循环制动缓解时的电制动力,可以降低列车纵向冲动;从控机车信号滞后时间越长,列车纵向冲动越大;应用ECP技术,可显着降低列车纵向冲动,缩短紧急制动距离。
郝占宽[10]（2016）在《重载货车车钩缓冲装置安全性研究》文中研究说明车钩缓冲装置主要用于机车、车辆之间的连接与分离以及调车作业。要求其能横向偏转,又不影响牵引力,平稳地传递制动力,并能够缓和运行中的冲击及振动。本文结合已有的重载货车车钩缓冲器相关标准和使用经验,从钩缓装置作用原理入手,对重载货车钩缓装置在不同运用工况下的载荷分布及受力特点进行了研究。从使用安全性出发,按照TB 456-2008标准的相关规定对车钩钩体进行了基于有限元方法的静强度分析;结合重载列车实测载荷谱,利用有限元软件和疲劳寿命计算软件进行联合仿真,对车钩钩体进行了疲劳寿命估算,确定了车钩体的安全使用寿命。结合现场经验,确定了车钩分离的主要原因,进一步分析了防跳台失效原理,提出了行之有效的车钩分离预防措施。本文的主要内容有:（1）介绍了国内外重载货物列车的发展现状、车钩的类型构造、主要技术要求以及车钩的工作的三种工作状态。（2）分析了适用于大秦线2万吨运行的重载货物列车的车钩、缓冲器的构造及作用原理。（3）对大秦线2万吨重载货运列车运行过程的车钩纵向力统计资料进行详尽分析,揭示了重载货车最大车钩力产生机理和最大拉压钩力的分布规律。（4）对重载货物列车车钩F型车钩钩体进行三维建模,利用有限元软件对F型货车车钩钩体结合TB标准进行了静强度分析;利用北京交通大学实测的大秦铁路重载货车车钩载荷谱结合寿命分析软件对车钩钩体进行了疲劳寿命估算。（5）结合现场使用经验,确定了防跳台失效是导致车钩发生自动分离的主要原因,提出了防止防跳装置失效的一些对策以及防止车钩自动分离的有效措施。
二、提速重载后车钩分离事故增多的原因分析（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、提速重载后车钩分离事故增多的原因分析（论文提纲范文）
（1）基于模糊滑模控制的铁路重载列车制动研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 论文的选题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国内研究现状 |
| 1.2.2 国外研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 2 重载列车动力学 |
| 2.1 重载列车纵向动力学模型 |
| 2.2 重载列车牵引制动模型 |
| 2.2.1 机车牵引特性 |
| 2.2.2 机车电制动特性 |
| 2.2.3 空气制动系统 |
| 2.2.4 制动力的计算 |
| 2.3 列车运行阻力 |
| 2.3.1 基本阻力 |
| 2.3.2 附加阻力 |
| 2.4 货车摩擦缓冲器动力学模型 |
| 2.4.1 货车摩擦缓冲器 |
| 2.4.2 摩擦缓冲器多段线性动力学模型 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 重载列车纵向动力学仿真计算 |
| 3.1 重载列车纵向冲动 |
| 3.1.1 纵向冲动产生的原因 |
| 3.1.2 引起纵向冲动的主要因素 |
| 3.2 数值积分算法 |
| 3.2.1 Newmark-β高精度平衡迭代算法 |
| 3.2.2 改进的Newmark-β法 |
| 3.3 重载货物列车纵向动力学仿真计算 |
| 3.4 仿真试验结果及计算结果对比分析 |
| 3.4.1 速度和加速度仿真计算结果 |
| 3.4.2 车钩力仿真计算结果 |
| 3.4.3 误差分析 |
| 3.4.4 实时性仿真计算分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 基于多质点模型的重载列车速度防护曲线算法 |
| 4.1 车载ATP超速防护理论模型 |
| 4.2 目标距离-速度模式曲线算法 |
| 4.3 多质点列车动力学模型 |
| 4.4 优化的多质点列车动力学模型 |
| 4.5 基于多质点模型的重载列车速度防护曲线算法 |
| 4.6 仿真试验结果及计算结果对比分析 |
| 4.6.1 列车基本参数 |
| 4.6.2 线路参数 |
| 4.6.3 车钩力仿真分析 |
| 4.6.4 重载列车速度防护曲线的生成 |
| 4.6.5 重载列车加速度响应曲线 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 基于模糊滑模的重载列车制动控制 |
| 5.1 滑模变结构控制基本原理 |
| 5.2 重载列车模糊滑模控制器的设计 |
| 5.2.1 列车制动系统模型 |
| 5.2.2 控制器的设计 |
| 5.3 仿真结果及分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（2）复杂条件下的重载列控系统安全制动模型研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 引言 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 朔黄铁路工程背景介绍 |
| 1.2.1 朔黄铁路线路条件 |
| 1.2.2 朔黄铁路机车车辆及编组情况 |
| 1.2.3 朔黄铁路移动闭塞系统 |
| 1.2.4 朔黄铁路复杂条件下制动特点 |
| 1.3 研究现状 |
| 1.3.1 列车动力学模型研究现状 |
| 1.3.2 空气制动动力学模型研究 |
| 1.3.3 列车安全制动模型研究现状 |
| 1.3.4 研究现状总结 |
| 1.4 非线性动态系统参数辨识方法综述 |
| 1.4.1 非线性系统的参数化模型结构 |
| 1.4.2 非线性系统的常用离线辨识方法 |
| 1.4.3 滤波技术与抗扰辨识 |
| 1.4.4 多变量系统辨识方法 |
| 1.4.5 重载列车速度防护中的辨识问题 |
| 1.5 论文主要研究内容及结构安排 |
| 2 重载列车安全制动模型 |
| 2.1 安全制动模型原理 |
| 2.2 列车动力学模型 |
| 2.2.1 列车单质点动力学模型 |
| 2.2.2 列车多质点动力学模型 |
| 2.3 空气制动系统动力学模型 |
| 2.3.1 空气制动系统原理 |
| 2.3.2 长大下坡道循环制动原理 |
| 2.3.3 空气制动动力学模型 |
| 2.4 重载列车安全制动模型 |
| 2.4.1 重载列车制动过程分析 |
| 2.4.2 重载列车安全制动模型 |
| 2.4.3 重载列车速度防护控制原理 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 单元编组列车制动模型辨识 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 重载列车安全制动模型辨识框架 |
| 3.2.1 辨识框架建立 |
| 3.2.2 辨识实验仿真环境 |
| 3.2.3 辨识实验设计 |
| 3.3 单元编组列车辨识模型的建立 |
| 3.4 基于模型分解思想的滤波最小二乘迭代辨识 |
| 3.4.1 辨识模型转换 |
| 3.4.2 基于模型分解思想的滤波最小二乘迭代辨识 |
| 3.4.3 辨识结果 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 起伏坡道重载组合列车安全制动模型辨识及应用 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于模型分解的多变量系统耦合辨识方法 |
| 4.2.1 多变量系统辨识模型转换 |
| 4.2.2 多变量系统的部分耦合最小二乘辨识算法 |
| 4.3 基于多新息的模块化非线性系统抗扰辨识 |
| 4.3.1 问题描述 |
| 4.3.2 多新息抗扰辨识算法 |
| 4.4 耦合参数及抗扰辨识在组合列车速度防护中的应用 |
| 4.4.1 组合列车单元编组分解方法 |
| 4.4.2 多质点分布式模型建立 |
| 4.4.3 基于参数辨识的重载组合列车速度防护控制 |
| 4.5 辨识结果 |
| 4.5.1 组合列车辨识实例 |
| 4.5.2 起伏坡道速度防护应用实例 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 长大下坡道重载安全制动模型辨识及应用 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于多智能体的重载组合列车状态空间模型 |
| 5.2.1 重载组合列车智能体图论表述 |
| 5.2.2 重载组合列车多智能体分布式模型描述 |
| 5.3 循环制动条件下组合列车安全制动模型辨识 |
| 5.3.1 辨识问题描述 |
| 5.3.2 慢时变扰动下系统状态空间模型辨识方法 |
| 5.3.3 循环制动工况对空气制动系统扰动分析 |
| 5.3.4 循环制动条件下安全制动模型辨识实例 |
| 5.4 重载组合列车动力制动过程辨识 |
| 5.4.1 辨识问题描述 |
| 5.4.2 基于卡尔曼滤波的最小二乘迭代辨识算法 |
| 5.4.3 动力制动过程辨识仿真结果 |
| 5.5 长大下坡道重载速度防护算法优化实例 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 重载安全制动模型应用评估方法研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 基于概率模型的安全制动模型评估方法 |
| 6.2.1 问题描述 |
| 6.2.2 参数随机性分析方法 |
| 6.2.3 重载组合列车安全制动模型评估 |
| 6.3 重载列车纵向冲动状态评估方法研究 |
| 6.3.1 面向组合列车纵向动力学状态建模 |
| 6.3.2 基于未知输入观测器的异常状态评估方法 |
| 6.3.3 组合列车纵向冲动异常状态辨识实例 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 论文工作结论 |
| 7.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 图索引 |
| 表索引 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（3）重载列车长大下坡制动过程优化控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 |
| 1.1.1 重载运输的定义 |
| 1.1.2 我国重载运输发展 |
| 1.1.3 重载列车的基本运行模式 |
| 1.2 重载运行过程纵向冲动研究现状 |
| 1.2.1 重载列车运行过程纵向冲动研究的必要性 |
| 1.2.2 国外研究现状 |
| 1.2.3 国内研究现状 |
| 1.3 重载列车制动技术 |
| 1.3.1 Locotrol(无线遥控操纵系统) |
| 1.3.2 ECP电控空气制动系统 |
| 1.4 重载列车长大下坡道制动控制存在问题 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第二章 重载列车制动系统分析 |
| 2.1 重载列车制动系统组成及原理 |
| 2.1.1 列车制动系统组成 |
| 2.1.2 列车制动控制原理 |
| 2.1.3 列车空气制动延时 |
| 2.2 本章小结 |
| 第三章 重载列车长大下坡制动控制策略 |
| 3.1 重载列车纵向动力学分析 |
| 3.1.1 纵向动力学方程的数值求解 |
| 3.2 列车纵向动力学作用力计算 |
| 3.2.1 列车牵引/电制动力 |
| 3.2.2 列车运行阻力 |
| 3.2.3 列车车钩力 |
| 3.2.4 列车空气制动力 |
| 3.3 列车制动控制策略 |
| 3.3.1 坡度阈值b‰的确定 |
| 3.3.2 制动控制策略流程 |
| 3.4 仿真分析 |
| 3.4.1 减小纵向冲动验证 |
| 3.4.2 提高平稳性验证 |
| 3.4.3 理想目标运行速度曲线 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于多模型的重载列车长大下坡速度跟踪控制 |
| 4.1 重载列车运行过程建模 |
| 4.1.1 多模型的辨识 |
| 4.1.2 重载列车运行过程模型验证 |
| 4.2 重载列车速度跟踪控制器设计 |
| 4.2.1 隐式广义预测速度跟踪控制 |
| 4.2.2 预测模型 |
| 4.2.3 目标函数和最优控制律 |
| 4.2.4 参数辨识 |
| 4.2.5 预测向量f的求取 |
| 4.3 重载列车速度跟踪控制方案 |
| 4.3.1 重载列车运行评价指标 |
| 4.3.2 跟踪目标速度曲线 |
| 4.4 仿真分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 个人简历在读期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（4）2万吨重载列车纵向动力学仿真研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题研究背景 |
| 1.2 问题的提出 |
| 1.3 国内外纵向动力学研究现状 |
| 1.3.1 国内纵向动力学研究现状 |
| 1.3.2 国外纵向动力学研究现状 |
| 1.4 课题研究意义 |
| 1.5 本文研究内容 |
| 本章小结 |
| 第二章 列车空气制动与纵向动力学联合仿真系统 |
| 2.1 列车纵向动力学仿真模型 |
| 2.1.1 机车模型 |
| 2.1.2 车辆模型 |
| 2.1.3 缓冲器特性 |
| 2.2 列车空气制动与纵向动力学联合仿真系统简介 |
| 本章小结 |
| 第三章 2万吨重载列车多工况仿真与试验比较研究 |
| 3.1 惰行工况 |
| 3.2 电空配合循环制动工况 |
| 3.2.1 速度比较 |
| 3.2.2 空气制动缓解特性比较 |
| 3.2.3 制动缸压强比较 |
| 3.2.4 车钩力比较 |
| 3.3 制动停车工况 |
| 3.3.1 制动参数 |
| 3.3.2 制动参数仿真与试验比较 |
| 本章小结 |
| 第四章 2万吨列车制动缓解工况纵向冲动仿真研究 |
| 4.1 列车制动缓解过程纵向冲动仿真分析 |
| 4.2 制动缓解工况列车纵向冲动仿真研究 |
| 4.2.1 调整缓解后机车电制动力对列车纵向冲动影响 |
| 4.2.2 不同缓解初速度对列车纵向冲动影响 |
| 4.2.3 不同制动初速度对列车纵向冲动影响 |
| 4.2.4 不同列车管减压量对列车纵向冲动影响 |
| 本章小结 |
| 第五章 关门车编组位置对列车纵向冲动影响仿真分析 |
| 5.1 关门车 |
| 5.1.1 关门车简介 |
| 5.1.2 关门车编挂要求 |
| 5.1.3 关门车开行情况 |
| 5.2 关门车编组方案 |
| 5.3 四种关门车编组方案对列车纵向冲动影响仿真分析 |
| 5.3.1 常用制动减压50kPa工况列车纵向冲动影响 |
| 5.3.2 常用全制动工况列车纵向冲动影响 |
| 5.3.3 紧急制动工况列车纵向冲动影响 |
| 5.4 关门车编组位置对列车纵向冲动影响分析 |
| 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（5）基于多体动力学的车钩防分离仿真预测（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 车钩装置发展概况 |
| 1.2.1 国外车钩装置发展概况 |
| 1.2.2 国内车钩装置发展概况 |
| 1.3 论文的主要研究内容 |
| 本章小结 |
| 第二章 X型车钩防跳装置特点及作用原理 |
| 2.1 车钩装置概述 |
| 2.1.1 结构组成 |
| 2.1.2 主要零件分析 |
| 2.2 车钩三态作用 |
| 2.2.1 闭锁 |
| 2.2.2 开锁 |
| 2.2.3 全开 |
| 2.3 车钩防跳分析 |
| 2.3.1 一级防跳 |
| 2.3.2 二级防跳 |
| 2.3.3 开锁原因 |
| 本章小结 |
| 第三章 仿真试验设计与车钩多体动力学建模 |
| 3.1 试验目的 |
| 3.2 试验方案设计 |
| 3.3 多体动力学仿真概述 |
| 3.4 RecurDyn多体动力学仿真平台 |
| 3.5 车钩装置仿真建模 |
| 3.5.1 车钩装置仿真技术路线 |
| 3.5.2 虚拟样机建模 |
| 3.5.3 刚体建模 |
| 3.5.4 约束建模 |
| 3.5.5 接触建模 |
| 3.5.6 外载荷建模 |
| 本章小结 |
| 第四章 X型车钩平动冲击仿真试验分析 |
| 4.1 平动试验方案概述 |
| 4.1.1 纵向平动冲击试验 |
| 4.1.2 垂向平动冲击试验 |
| 4.1.3 纵向与垂向耦合冲击试验 |
| 4.2 试验结果分析 |
| 4.2.1 纵向平动仿真试验分析 |
| 4.2.2 垂向平动仿真试验分析 |
| 4.2.3 纵向与垂向平动耦合仿真试验分析 |
| 4.2.4 钩体平动冲击方案小结 |
| 4.3 基于SVM的安全区识别 |
| 4.3.1 支持向量机基本原理 |
| 4.3.2 SVM分类算法实现 |
| 4.4 冲击施加方式对试验结果的影响分析 |
| 4.4.1 三种施加方式对比 |
| 4.4.2 垂向平动冲击仿真试验分析 |
| 4.4.3 三种施加方式结果分析 |
| 4.5 平动分步工况仿真试验分析 |
| 4.5.1 纵向平动冲击仿真试验分析 |
| 4.5.2 垂向平动冲击仿真试验分析 |
| 4.5.3 纵向与垂向平动耦合冲击仿真试验分析 |
| 4.6 基于SVM的防跳失效区识别 |
| 4.7 防跳失效试验方案设计及分析 |
| 4.7.1 试验方案设计 |
| 4.7.2 间断形式的随机冲击仿真试验分析 |
| 4.7.3 连续形式的随机冲击仿真试验分析 |
| 4.8 平动仿真试验结果讨论 |
| 本章小结 |
| 第五章 X型车钩简谐振动与摆动仿真试验分析 |
| 5.1 简谐振动试验 |
| 5.1.1 试验方案设计 |
| 5.1.2 试验结果分析 |
| 5.1.3 简谐振动试验结果讨论 |
| 5.2 简谐摆动试验 |
| 5.2.1 试验方案设计 |
| 5.2.2 试验结果分析 |
| 5.2.3 简谐摆动试验结果讨论 |
| 5.3 垂向平动和摆动耦合试验 |
| 5.3.1 试验方案设计 |
| 5.3.2 试验结果分析 |
| 5.3.3 垂向平动与摆动耦合试验结果讨论 |
| 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（6）制动条件下重载机车摩擦式车钩失稳机理及控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 重载铁路发展概况 |
| 1.2.1 国外重载铁路 |
| 1.2.2 国内重载铁路 |
| 1.3 重载机车钩缓装置研究现状 |
| 1.3.1 重载机车车钩动力学研究现状 |
| 1.3.2 缓冲器动力学研究现状 |
| 1.3.3 重载机车车钩稳定性研究现状 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第2章 摩擦式车钩失稳机理及与机车相互作用机制 |
| 2.1 重载机车摩擦式车钩概况 |
| 2.2 重载机车摩擦式车钩稳钩机理 |
| 2.3 重载机车与摩擦式车钩相互作用机制 |
| 2.4 摩擦式车钩横向失稳特性的试验研究 |
| 2.4.1 现场制动试验 |
| 2.4.2 车钩横向失稳过程 |
| 2.4.3 机车动态响应特征 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 重载机车-摩擦式车钩理论分析模型 |
| 3.1 重载机车模型 |
| 3.2 钩缓装置模型 |
| 3.2.1 摩擦弧面接触模型 |
| 3.2.2 扁销止挡模型 |
| 3.2.3 QKX100 型缓冲器模型 |
| 3.3 列车模型 |
| 3.4 模型验证 |
| 3.5 动力学性能评价指标 |
| 3.5.1 脱轨系数 |
| 3.5.2 轮轴横向力 |
| 3.5.3 平稳性指标 |
| 3.5.4 车钩稳钩性能技术指标 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 摩擦式车钩关键参数对车钩稳定性的影响机制 |
| 4.1 车钩几何尺寸的影响 |
| 4.1.1 最大横向摆角 |
| 4.1.2 扁销孔、梨形孔制造误差 |
| 4.2 钩尾弧面摩擦系数分析 |
| 4.3 摩擦弧面半径匹配关系 |
| 4.4 车钩结构改进方案与分析 |
| 4.5 现场试验研究 |
| 4.5.1 增大摩擦系数的试验 |
| 4.5.2 优化后车钩的试验 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 重载机车关键参数与车钩稳定性的关联关系 |
| 5.1 车钩箱横向偏差分析 |
| 5.1.1 静力学分析 |
| 5.1.2 车体底架几何尺寸测量 |
| 5.1.3 车钩箱偏差对车钩稳定性能的影响 |
| 5.2 牵引点位置分析 |
| 5.3 二系横向减振器布置方式分析 |
| 5.4 二系钢簧横向刚度的影响 |
| 5.5 二系横向止挡参数的影响 |
| 5.5.1 止挡自由间隙的影响 |
| 5.5.2 止挡刚度的影响 |
| 5.5.3 止挡纵向间距的影响 |
| 5.6 现场试验分析 |
| 5.6.1 增大二系钢簧横向刚度试验 |
| 5.6.2 减小止挡自由间隙试验 |
| 5.6.3 增大止挡刚度试验 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 工程应用及实践效果分析 |
| 6.1 工程背景介绍 |
| 6.2 控制对策的理论研究 |
| 6.2.1 车钩失稳原因分析 |
| 6.2.2 改进方案 |
| 6.2.3 改进方案稳钩效果的理论分析 |
| 6.3 改进方案的机车动态性能及行车安全性分析 |
| 6.3.1 直线运行时的计算结果 |
| 6.3.2 小半径曲线通过时的计算结果 |
| 6.4 改进方案的试验研究 |
| 6.4.1 现场模拟试验 |
| 6.4.2 万吨列车线路试验 |
| 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 |
（7）车钩间隙及制动操纵模式对万吨重载列车纵向动力学性能影响分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外列车纵向动力学研究现状 |
| 1.2.1 国外列车纵向动力学研究现状 |
| 1.2.2 国内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 重载列车纵向动力学模型 |
| 2.1 重载列车纵向动力学模型的建立 |
| 2.1.1 列车的牵引力特性 |
| 2.1.2 列车的制动力特性 |
| 2.1.3 列车的钩缓装置力学特性 |
| 2.1.4 列车的运行阻力特性 |
| 2.2 模型求解方法 |
| 2.3 列车编组及安全评定标准 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 重载列车纵向动力学仿真分析平台及仿真结果的试验验证 |
| 3.1 重载列车纵向动力学仿真分析平台简介 |
| 3.1.1 重载列车纵向动力学仿真分析平台的系统结构 |
| 3.1.2 重载列车纵向动力学仿真分析平台的计算流程 |
| 3.1.3 重载列车纵向动力学仿真分析平台的功能 |
| 3.2 重载列车纵向动力学仿真分析平台计算结果的试验验证 |
| 3.2.1 平直道制动的工况 |
| 3.2.2 坡道起动的工况 |
| 3.2.3 坡道制动的工况 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 车钩间隙对重载列车纵向动力学性能的影响 |
| 4.1 起动工况下车钩间隙的影响 |
| 4.1.1 车钩间隙大小的影响 |
| 4.1.2 大间隙车钩数量的影响 |
| 4.1.3 车钩间隙分布模式的影响 |
| 4.2 制动工况下车钩间隙的影响 |
| 4.2.1 车钩间隙大小的影响 |
| 4.2.2 大间隙车钩数量的影响 |
| 4.2.3 车钩间隙分布模式的影响 |
| 4.3 装配有牵引杆时列车纵向动力学性能 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 电阻制动操纵对列车纵向动力学性能的影响 |
| 5.1 制动手柄提升时间的影响 |
| 5.2 制动级位的影响 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 列车调速制动时临界缓解速度的计算 |
| 6.1 临界缓解速度的定义 |
| 6.2 临界缓解速度的计算方法 |
| 6.3 算例 |
| 6.3.1 计算条件 |
| 6.3.2 临界缓解速度的计算 |
| 6.3.3 算例验证 |
| 6.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间的科研成果 |
（8）重载列车非稳态冲动及安全运行的建模与仿真研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本课题研究的内容 |
| 第二章 列车动力学建模 |
| 2.1 几种典型广义坐标系的特点 |
| 2.2 纵向动力学模型 |
| 2.3 空气制动系统 |
| 2.4 车辆在线路中的位置求解 |
| 2.4.1 线路的描述方法 |
| 2.4.2 转向架中心位置计算 |
| 2.5 车钩摆角角度求解 |
| 2.6 车钩力计算 |
| 2.7 车体受力与心盘受力求解 |
| 2.7.1 车辆水平与垂向力计算 |
| 2.7.2 心盘横向与垂向力计算 |
| 2.8 车体横垂向动力学建模 |
| 2.8.1 车体横垂向动力学模型 |
| 2.8.2 心盘位置及车钩摆角动态求解 |
| 2.8.3 动态车钩摆角求解 |
| 2.9 安全性评估指标 |
| 本章小结 |
| 第三章 TSDynamic系统验证与仿真分析 |
| 3.1 TSDynamic仿真系统验证 |
| 3.1.1 SIMPACK仿真建模 |
| 3.1.2 TSDynamic仿真与SIMPACK建模仿真对比验证 |
| 3.1.3 车体纵向运动行为对比验证 |
| 3.1.4 车体垂向动态行为验证 |
| 3.1.5 车体横向动态变化对比验证 |
| 3.1.6 车钩横向摆角的对比验证 |
| 3.1.7 车钩垂向摆角的对比验证 |
| 3.2 车钩力对列车过曲线及安全运行指标的影响 |
| 3.2.1 对动态车钩横向摆角的影响 |
| 3.2.2 对转向架脱轨系数的影响 |
| 3.2.3 对轮重减载率的影响 |
| 3.2.4 对倾覆系数的影响 |
| 3.2.5 对平均轮轴横向力的影响 |
| 3.3 曲线半径对列车安全运行的影响 |
| 3.3.1 对转向架脱轨系数的影响 |
| 3.3.2 对轮重减载率的影响 |
| 3.3.3 对倾覆系数的影响 |
| 3.3.4 对平均轮轴横向力的影响 |
| 3.3.5 竖曲线处列车的安全运行 |
| 本章小结 |
| 第四章 非稳态冲击力对重载列车安全运行的影响 |
| 4.1 列车动力学大数据处理系统 |
| 4.1.1 三维动态显示系统TrainDATA |
| 4.1.2 TrainDATA的操作步骤 |
| 4.2 车辆部分参数对列车安全运行的影响 |
| 4.2.1 不考虑心盘横移的影响 |
| 4.2.2 心盘中心相对变化的影响 |
| 4.3 运行工况对列车安全性运行的影响 |
| 4.3.1 车钩力的动态变化 |
| 4.3.2 运行安全性分析 |
| 4.4 紧急制动工况非稳态冲击对列车安全的影响 |
| 4.4.1 列车脱轨系数的变化 |
| 4.4.2 列车轮重减载率的变化 |
| 4.4.3 倾覆系数的影响 |
| 4.5 30吨轴重重载列车轮轴横向力仿真 |
| 4.5.1 初始速度对轮轴横向力的影响 |
| 4.5.2 不同工况通过曲线列车横向力对比 |
| 4.5.3 长大坡道上横向力动态变化 |
| 本章小结 |
| 结论 |
| 论文创新点 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文及科研成果 |
| 致谢 |
（9）蒙华铁路30t轴重重载列车动力学研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.1.1 重载铁路定义 |
| 1.1.2 国外重载铁路发展概况 |
| 1.1.3 国内重载铁路发展概况 |
| 1.2 重载列车动力学研究现状 |
| 1.2.1 重载列车动力学研究的必要性 |
| 1.2.2 国外重载列车动力学研究现状 |
| 1.2.3 国内重载列车动力学研究现状 |
| 1.2.4 列车纵向动力学仿真软件开发现状 |
| 1.3 本文的主要工作及创新点 |
| 1.3.1 主要工作 |
| 1.3.2 本文的创新点 |
| 1.3.3 本文的研究技术路线 |
| 第二章 列车纵向动力学及其建模 |
| 2.1 列车纵向动力学模型 |
| 2.2 机车牵引力及电制动力建模 |
| 2.3 列车运行阻力建模 |
| 2.3.1 单位基本阻力 |
| 2.3.2 单位坡道附加阻力 |
| 2.3.3 单位曲线附加阻力 |
| 2.4 列车空气制动力建模 |
| 2.5 列车能耗建模 |
| 2.6 TDEAS列车动力学及能量分析仿真器 |
| 2.6.1 软件简介 |
| 2.6.2 软件特点 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 30t轴重机车动力学模型及安全性评价指标 |
| 3.1 30t轴重机车动力学建模 |
| 3.2 钩缓装置介绍及建模 |
| 3.2.1 钩缓装置介绍 |
| 3.2.2 稳钩原理及连挂稳定性分析 |
| 3.2.3 钩缓装置建模 |
| 3.3 重载列车动力学模型 |
| 3.4 动力学安全性评价指标 |
| 3.4.1 安全性指标 |
| 3.4.2 轮轨动力作用评价 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 蒙华铁路纵向动力学仿真及机车横向动力学分析 |
| 4.1 蒙华铁路列车纵向动力学及列车能耗仿真 |
| 4.1.1 蒙华铁路线路条件 |
| 4.1.2 列车纵向动力学仿真设置 |
| 4.1.3 列车纵向动力学及能耗仿真结果 |
| 4.2 重载组合列车中部机车渡板变形探究 |
| 4.2.1 中部机车渡板变形理论分析 |
| 4.2.2 中部机车渡板变形仿真设置 |
| 4.2.3 中部机车渡板变形仿真结果 |
| 4.3 重载组合列车中部机车横向动力学分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 线路关键参数对重载列车动力学的影响 |
| 5.1 横断面参数对列车纵向动力学及钩缓装置运行行为的影响 |
| 5.1.1 横断面参数对列车纵向动力学的影响 |
| 5.1.2 横断面参数对钩缓装置运行行为及机车横向动力学的影响 |
| 5.2 纵断面参数对列车纵向动力学的影响 |
| 5.2.1 同一坡度线路列车纵向动力学仿真 |
| 5.2.2 列车相对变坡点初始位置对列车纵向动力学的影响 |
| 5.2.3 坡度差对列车纵向动力学的影响 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 重载列车关键参数对重载列车动力学的影响 |
| 6.1 牵引质量对列车纵向动力学的影响 |
| 6.2 车辆轴重对列车纵向动力学的影响 |
| 6.3 动力分布方式对列车纵向动力学的影响 |
| 6.4 车钩间隙效应对列车纵向动力学的影响 |
| 6.4.1 车钩间隙对列车纵向动力学的影响 |
| 6.4.2 货车采用牵引杆连接对列车纵向动力学的影响 |
| 6.4.3 重联机车采用牵引杆连接的可行性分析 |
| 6.5 列车操纵及信号控制对列车纵向动力学的影响 |
| 6.5.1 牵引力、电制动力施加快慢对列车纵向动力学的影响 |
| 6.5.2 长大下坡循环制动电制动力大小施加对列车纵向动力学的影响 |
| 6.5.3 从控机车控制信号滞后对列车纵向动力学的影响 |
| 6.5.4 LOCOTROL技术和ECP技术应用对列车纵向动力学的影响 |
| 6.6 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 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 |
（10）重载货车车钩缓冲装置安全性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 车钩缓冲装置概述 |
| 1.1.1 重载车钩 |
| 1.1.2 重载缓冲器 |
| 1.2 车钩的三态作用 |
| 1.3 钩缓装置的发展现状 |
| 1.3.1 我国货车车钩缓冲装置的现状 |
| 1.3.2 重载车钩缓装置发展趋势 |
| 1.4 论文的主要内容 |
| 2 车钩及缓冲器技术 |
| 2.1 我国货车车钩的发展及主要类型 |
| 2.1.1 17号车钩的结构与作用原理 |
| 2.1.2 车钩的主要技术要求 |
| 2.2 车钩部件安全性及问题成因分析 |
| 2.2.1 钩体 |
| 2.2.2 钩舌部分 |
| 2.2.3 钩尾框 |
| 2.2.4 车钩间隙对货运列车车钩力的影响 |
| 2.3 缓冲器技术 |
| 2.3.1 缓冲器技术概述 |
| 2.3.2 作用及工作原理 |
| 2.3.3 性能参数及容量计算 |
| 2.4 缓冲器比较常见的故障和产生故障的原因 |
| 3 钩缓装置力学性能分析 |
| 3.1 车钩缓冲装置在纵向压力的作用下力学性能分析 |
| 3.2 纵向载荷下车钩受到的最大拉压钩力 |
| 3.3 列车起动过程中车钩纵向载荷变化 |
| 3.4 坡道运行循环制动时车钩纵向载荷变化 |
| 3.5 列车制动时车钩纵向载荷变化 |
| 3.6 对钩缓装置在列车运行过程中受力情况分析的结论 |
| 4.车钩钩体强度分析 |
| 4.1 钩体有限元模型 |
| 4.2 材料参数 |
| 4.3 静强度分析 |
| 4.4 疲劳强度分析 |
| 5 货车车钩分离原因及预防 |
| 5.1 车钩自动脱钩物理性能原因 |
| 5.1.1 车钩闭锁位不良造成列车分离 |
| 5.1.2 两钩连接状态不良造成分离 |
| 5.1.3 其他原因造成的分离 |
| 5.2 防止车钩自动分离的措施 |
| 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
四、提速重载后车钩分离事故增多的原因分析（论文参考文献）
- [1]基于模糊滑模控制的铁路重载列车制动研究[D]. 武承龙. 兰州交通大学, 2021(02)
- [2]复杂条件下的重载列控系统安全制动模型研究[D]. 刘雨. 北京交通大学, 2020(03)
- [3]重载列车长大下坡制动过程优化控制研究[D]. 马红萍. 华东交通大学, 2019(04)
- [4]2万吨重载列车纵向动力学仿真研究[D]. 杨兴光. 大连交通大学, 2019(08)
- [5]基于多体动力学的车钩防分离仿真预测[D]. 韩朝建. 大连交通大学, 2019(08)
- [6]制动条件下重载机车摩擦式车钩失稳机理及控制研究[D]. 郭力荣. 西南交通大学, 2018(03)
- [7]车钩间隙及制动操纵模式对万吨重载列车纵向动力学性能影响分析[D]. 杨敏. 西南交通大学, 2018(10)
- [8]重载列车非稳态冲动及安全运行的建模与仿真研究[D]. 刘爽. 大连交通大学, 2017(12)
- [9]蒙华铁路30t轴重重载列车动力学研究[D]. 伍泓桦. 西南交通大学, 2017(03)
- [10]重载货车车钩缓冲装置安全性研究[D]. 郝占宽. 兰州交通大学, 2016(04)
标签：动力学论文; 制动能量回收系统论文; 重载铁路论文; 重载列车论文; 仿真软件论文;