多式联运悬挂式货运小车动力学性能研究

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1、国内图书分类号：U270.11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多式联运悬挂式货运小车动力学性能研究年级二〇一五级姓名魏传超申请学位级别工学硕士专业车辆工程指导老师傅茂海研究员二〇一八年四月ClassifiedIndex:U270.11U.D.C:629SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisRESEARCHONDYNAMICPERFORMANCEOFMULTIMODALTRANSPORTATIONFREIGHTSUSPENDEDMONORAILVEHICLEGrade:2015Cand

2、idate:WeiChuanchaoAcademicDegreeAppliedfor:MasterDegreeSpeciality:VehicleEngineeringSupervisor:Prof.FuMaohaiApril,2018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□，在年

3、解密后适用本授权书；2．不保密□√，使用本授权书。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导老师签名：日期：日期：西南交通大学硕士学位论文主要工作（贡献）声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：1．介绍了国内外悬挂式单轨交通系统的发展历程和应用现状。分析了将悬挂式单轨系统应用于多式联运集装箱货运的可行性。2．总结了国内外车辆动力学评价标准，并参考该型多式联运悬挂式货运小车实际情况进行适用性分析，提出适用于多式联运悬挂式货运小车的动力学性能评价准则。3．以多式联运悬挂式货运小车为研究对象，首先探讨橡胶轮胎力学特性，其次在分析其结构特征的基础上，利用S

4、IMPACK软件建立其动力学仿真分析模型，并对其直线和曲线动力学性能进行仿真分析和评价。4．探究导向轮与轨道梁横向间隙、转向架主要悬挂参数、侧风等对货运小车动力学性能的影响。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：西南交通大学硕士研究生学位论文第I页摘要目前我国在铁路、公路、水运、民航等运输方式上缺乏协同

5、合作和有效衔接。多式联运作为一种高效的货运组织方式，对于降低社会物流成本、提高货物运输效益具有重要作用。在国家大力发展集装箱多式联运背景下，运输模式需要进行突破和创新。悬挂式单轨交通系统在国外已有超过百年的运用历史，主要运用于观光、旅游，其具有造价低、爬坡能力和适应性强等优势。但尝试将悬挂式单轨系统运用到集装箱多式联运中尚属首次，其动力学性能亦急需进行深入探究。本文以某型多式联运悬挂式货运小车为对象，在分析了国内外其他运输车辆动力学性能评价指标的基础上，结合悬挂式货运小车转向架结构和运行特点，提出了适用于货运小车的动力学性能评价准则，主要包括车辆运行品质和运行

6、安全性两方面的性能指标。多式联运悬挂式货运小车采用橡胶轮胎走行。考虑到半经验轮胎模型具有较高仿真精度和应用广泛的特点，利用MATLAB/Simulink软件对Pacejka轮胎模型进行仿真模拟，得到轮胎动态仿真特性曲线。探讨了轮胎纵向力和纵向滑动率、侧向力和侧偏角以及回正力矩和侧偏角的关系。根据转向架的结构特点，确定各作用力的传递过程和各刚体的运动微分方程；利用SIMPACK软件建立车辆动力学仿真模型，对其进行动力学性能仿真计算和评价。仿真结果表明，货运小车在直线运行和曲线通过工况下，各项动力学性能指标均满足要求，车辆具有良好的动力学性能。论文对导向轮与轨道梁

7、横向间隙、转向架主要悬挂参数、侧风等对动力学性能的影响进行分析。结果表明，导向轮与箱型轨道梁横向间隙主要影响车辆通过曲线时的导向力和横向平稳性。考虑到装配误差和橡胶磨损，建议导向轮与箱型轨道梁横向间隙取2mm。安装横向液压减振器可有效减小车体侧滚角，但阻尼值过大使车体横向振动加速度增加，建议每个横向液压减振器阻尼值取为90kN·s/m。侧风主要影响车辆的横向平稳性、轮重减载率、倾覆系数、车体侧滚角等指标。根据仿真结果，建议在风速达到8级时，车辆应停止运营，车辆在7级风力作用下运行速度应限制在30km/h以下。论文对悬挂式货运小车的动力学性能进行了系统的分析，制

8、定了动力学性能的评定准则，优化了转向架