高速列车侧风安全性研究-车辆工程专业论文

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1、优秀毕业论文国内图书分类号：U271．91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年级三Q二三级姓名彭益世申请学位类别王堂亟±专业奎堑工程指导老师矍仨副巫究员二零一五年五月一苓一血，平丑月精品参考文献资料优秀毕业论文万方数据精品参考文献资料优秀毕业论文ClassifiedIndex：U271．91U．D．C：629SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisSTUDYONCROSS．WⅢDSAFETYOFHIGH．SPEEDTRAⅢGrade：2012Candida

2、te：PengYikaiAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：VehicleEngineeringSupervisor：LuoRenMay,2015精品参考文献资料优秀毕业论文万方数据精品参考文献资料优秀毕业论文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

3、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．不保密专使用本授权书。(请在以上方框内打“、／”)学位论文作者签名：m指导老师签名：留仁日期：矽／歹，歹．力日期珏ff．f．2，Z精品参考文献资料优秀毕业论文万方数据精品参考文献资料优秀毕业论文西南交通大学硕士学位论文主要工作(贡献)声明本人郑重声明：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

4、，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。本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：1、建立了高速列车多体系统动力学模型，该模型考虑了车体柔性、车下设备、轮轨非线性和悬挂非线性；建立了稳态风、中国帽和随机风三种风载模型用于动力学仿真分析。2、研究了风载模型、轨道不平顺、线路条件等因素对运行安全性的贡献率，提出了不同分析条件下的动力学仿真条件设置、侧风安全性评价指标选取原则，研究了各种指标的安全裕量。3、研究了风载模型等因素对蛇行运动稳定性、动态包络线、车轮偏磨的影响，并提出了不同的动力学

5、分析中适用的风载模型。4、通过仿真分析与试验对比，提出了简化的瞬时脉动风载模型。论文的研究工作得到了以下项目的支持：(1)国家自然科学基金“高速列车轮轨型面匹配与蛇行运动机理研究”，项目编号：51475388(2)四川省科技支撑项目“轨道交通安全评估技术及关键设施研制”，项目编号：21012GZX0082学位论文作者签名：勺孓许，盹日期：≯Df箩．多．2>精品参考文献资料优秀毕业论文万方数据精品参考文献资料优秀毕业论文西南交通大学硕士研究生学位论文第1页摘要随着列车速度的不断提高、车辆的轻量化发展，以及我国高铁运行区域的扩大，侧

6、风下高速列车的运行安全性正受到前所未有的挑战。我国还没有建立完整的高速列车侧风安全评价体系，并且有兰新线这样的特殊运行环境，侧风的随机性和脉动性更加彰显。因此针对我国高速列车运用条件，进行高速列车侧风安全性研究具有十分重大的意义。为了对高速列车侧风安全性进行研究，本文建立了高速列车的头车非线性动力学精细模型和三种不同的风载模型。首先，考虑车体柔性、车下设备和各种非线性因素，建立了高速列车车辆动力学仿真模型。分别基于均匀风假设、风的瞬态效应以及风的随机性，建立了定常稳态风载、瞬态中国帽风载和非定常随机风载模型。并根据准静态理论和合

7、成风速理论，将气动载荷作为外部激励加载到车辆动力学模型上。然后，通过动力学仿真计算，得到了四大安全性指标一脱轨系数、轮重减载率、倾覆系数和轮轴横向力，并根据这些安全性指标，研究了轨道激扰和曲线轨道对侧风运行安全性的影响。根据有关车辆动力学标准和规范，得到了安全指标限值下的临界风速，并根据临界风速，研究了适合用于评价高速列车侧风运行安全性的指标。通过与试验和仿真的对比分析，研究了兰新线脉动风的等效简化模型。根据车辆脱轨临界风速，分析了各种风载模型下根据安全性指标限速的安全裕量。通过计算不同风载模型下车辆的非线性临界速度，研究了三种

8、风载模型对侧风下车辆蛇行运动稳定性的影响。研究了单向侧风对车轮偏磨的影响，以及车轮存在偏磨情况下的侧风安全性。通过计算不同风载模型下车辆轮廓控制点的偏移量，对比分析了三种风载模型和轨道激扰对侧风下车辆限界的影响，提出了限界计算适用的风载模犁。关键词：高速列车；侧