踏面形状对地铁车辆动力学性能及轮轨磨耗影响研究

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1、力治人邊乂＇ｍｍｆ謂一”“＿ｍ：，硕士学位论文．ｅＭＡＳＴＥＲＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ，、＿论文题目：踏面形状对地铁车辆动力学性能－＿■邊国内图书分类号：Ｕ２７０．ｌｌ密级：公开国际图书分类号：６２９西南交通大学研究生学位论文踏面形状对地铁车辆动力学性能及轮轨磨耗影响研究年级２０１２级姓名白雪申请学位级别工学硕士专业车辆工程指导老师李帝教授二零一五年四月ＣｌａｓｓｉｆｉｅｄＩｎｄｅｘ：Ｕ２７０．ｌｌＵ：．Ｄ．Ｃ６２９Ｓｏｕｔｈ

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3、０１５ｐ，西南交通大学学位论文版权使用授权书、本学位论文作者完全了解学校有关保留使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于１．保密口，在年解密后适用本授权书；２．不保密０，使用本授权书。上方框内打‘＾’’（请在以／）学位论文作者签名：指导老师签名：一＾５．４．日期：日期：西南交通大学硕士学位论文主

4、要工作（贡献）声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：论文运用多体动力学软件ＳＩＭＰＡＣＫ建立了８０ｋｍ／ｈ和１２０ｋｍ／ｈ地铁车辆的多体动力学模型，仿真计算了两种地铁车辆分别与ＬＭ磨耗型踏面、ＤＩＮ５５７３磨耗型踏面装配时的各项动力学性能指标－８５《，并参考ＧＢ５５９９铁道车辆动力学性能评定和试验鉴定规范》对该地铁车辆在不同工况下的动力学性能进行评价；分析两种踏面的几何接触特性，并对比相同情况下两种踏面磨耗情况；研究线路条件对踏面动力学性能、磨一耗的影响，并为１２０ｋｍ／ｈ地铁车辆曲线线路进行研究，为设计提供

5、定的参考依据。本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明。本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。学位论文作者签名：、？日期：上西南交通大学硕士研究生学位论文ｍｍ摘要一、随着社会经济的迅猛发展，城市化进程不断加快，地铁作为种方便快捷、环保的交通工具，在提高城市居民出行效率，缓解交通拥堵等方面发挥了重要作用。与大铁

6、路车辆相比，地铁车辆运营速度较低，运行线路处于地下，而且具有曲线半径较小，运行线路固定的特点，这些特点导致了其较为特殊的轮轨关系。此外，城市轨道交通系统现已成功开行１２０ｋｍ／ｈ的快速地铁车辆，速度的提高不仅会影响车辆运行平稳性和安全性，还会影响轮轨间的磨耗。因此，研究不同踏面对不同速度地铁车辆的动力学性能、磨耗的影响具有较为重要的意义，也为地铁车辆的车轮踏面的选择和检修、曲线线路设计等提供了理论基础。本文阐述了国内地铁车辆的发展概况和地铁车辆的种类，简要叙述了国内外对轮轨磨耗研究的现状。本文以多体动力学基本原理为

7、基础，通过基本假设和线性关系处理等方法，釆用系统动力学仿真软件ＳＩＭＰＡＣＫ建立了地铁车辆的动力学模型。在相同条件和工况下，仿真模拟８０ｋｍ／ｈ和１２０ｋｍ／ｈ地铁车辆分别匹配ＬＭ磨耗型踏面和ＤＩＮ５５７３磨耗型踏面，对比分析其以不同速度运行时的稳定性、平稳性以及曲线通过安全性等动Ｉ力学性能。本文从轮轨接触的几何关系角度出发，对比ＬＭ磨耗型踏面和ＤＮ５５７３磨耗型踏面的滚动圆半径差，、轮轨接触角差和轮对等效锥度，并介绍轮轨间磨耗的计算模型同时，采用霍依曼磨耗指数和爱因斯磨耗指数，分别对地铁车辆通过直线和曲线的情况下不同

8、踏面对轮轨磨耗的影响进行分析比较。此外，本文研究了曲线线路技术参数，例如曲线半径大小、超高设置、缓和曲线长度，对地铁车辆动力学性能和