连续交点型局部不平顺对机车性能影响分析-论文.pdf

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1、第34卷第4期铁道机车车辆Vo1．34NO．42014年8月RAILWAYL0C0M0TIVE8LCARAug．2O14，零函口爨综合技术研究甏p譬鲁岱5文章编号：1008—7842(2014)04—0001—07连续交点型局部不平顺对机车性能影响分析陈迪来，刘建新，侯建文。，王伟，杜凯军(1西南交通大学机械工程学院，四川成都610031；2西南交通大学牵引动力国家重点实验室，四川成都610031)摘要通过MATLAB软件模拟交点型不平顺，作为机车模型的外部激扰输入，根据机车车辆动力学理论，以机车动力学指标为依据，运

2、用SIMPACK多体动力学仿真软件，分析了轨道随机不平顺及具有连续波数的交点型不平顺对机车运行安全性及平稳性的影响。仿真结果表明，在轨道交点型不平顺幅值和波长一定的情况下，轨道交点型不平顺的波数越多，对机车运行安全性和平稳性的影响就越大，并且都大于仅有随机不平顺激扰的情况。机车速度为160km／h，在轨道含有连续三波交点型不平顺情况下，轮重减载率为0．685，超过了评定标准的限值0．65，因此，必须对轨道交点型不平顺的波数加以控制，或严格限制车速。关键词轨道随机不平顺；交点型局部不平顺；机车；动力学中图分类号：U26

3、0．11文献标志码：Adoi：10．3969／j．issn．1008—7842．2014．04．01在线路的特定结构处或偶然地点(如桥墩、线路接1．1单一交点型不平顺样本的模拟头、道岔区处)产生的轨道几何参数的偏差称为轨道局本文根据文献[1]给出的表达式(1)，模拟交点型局部不平顺，往往会引起轮轨间产生强烈的动态作用，对部不平顺：机车车辆的安全运行有很大影响，需要特别关注。国内—Ae一(1)外的轨道研究机构，对局部轨道不平顺实际波形所进行式中A为交点型不平顺的幅值，cm；忌为与长度有关的的调查分析表明，看起来千差万别

4、的各种轨道不平顺波系数，l／m。形，其实也可以归纳成具有相似特征的若干类型，美国根据文献[1]的建议，取垂向不平顺的A为铁路根据实际轨道存在的几何偏差，将桥墩、线路接头、2．29cm，忌为0．11／m，方向不平顺的A为1．27clI1，忌道岔区等地点的轨道局部不平顺，称为轨道交点型不平为0．091／m，水平不平顺的A为2．29ClTI，忌为0．131／顺，对机车车辆而言是轨道交点型激扰口]。对轨道交点m，轨距不平顺的A为2．03cm，k为0．1031／m。根据型不平顺的研究有李秋玲等人根据线路实测数据，统计式(1)，

5、通过MATLAB软件，模拟出轨道交点型垂向不出了城市轨道交通线路中，钢轨焊接接头交点型不平顺平顺(如图la)、交点型方向不平顺(如图1b)、交点型水的幅值范围及不平顺的波长范围_2；盛明群综述了常见平不平顺(如图lc)、交点型轨距不平顺(如图1d)，图中的接头病害及其交点型不平顺的成因_3j；全顺喜研究了横坐标表示轨道不平顺的长度，rn；纵坐标表示轨道不列车顺向及逆向通过几何不平顺道岔时，交点型不平顺平顺的幅值，cm。导致的列车振动响应[4]。以上的研究都没有分析连续1．2轨道随机不平顺与交点型局部不平顺组合样本的多

6、波的交点型不平顺，文献[5]中表明，在实际某大桥的模拟相邻几个桥墩处，已经观察到交点型的连续周期性变化局部不平顺可以单独出现，也可以彼此组合在一起的特征，本文将主要分析机车行经连续波数的交点型局出现，并且可以同时出现在轨道随机不平顺中。单个局部不平顺时，轨道连续交点型激扰对机车运行的安全性部不平顺是机车车辆系统的瞬态激扰输入，会引起机车和平稳性的影响。车辆系统的瞬态振动响应。如果同一形式的局部不平1交点型局部不平顺的模拟顺连续出现，则可形成周期性的变化l_1]。*国家自然科学基金项目(51375403)；国家重点实验

7、室自主课题(2012TPL—T09)陈迪来(199O一)男，硕士生(修回日期：2014—03一l1)铁道机车车辆第34卷某型机车在运行的过程中，要在某单桥墩桥梁上行轨道不平顺150nl处，叠加单波交点型不平顺，得到驶，凶此，用模拟轨道随机不平顺和单个交点型不平顺轨道垂向不平顺(如图2a)、方向不平顺(如图2b)、O水0平E＼0颦罂O0的组合样本，反映单桥墩处出现不平顺的情况，在随机不平顺(如图2c)、轨距不平顺(如图2d)。0昌O1＼＼。一

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10、60708090l00位移／m位移／m(a)(b)0．025；A

11、{⋯{一＼。r，＼置＼覃J盆坚s＼覃J盆坚／tOO000／0O、00OO，tOOOO00OO叭5叭0∞5M／∞∞陀O0一，、／、～一～～～一0m位移／m(C)加如图1轨道交点型不平顺样本柏位O0．0l童_iii：：60m：：：iii；l；；iS00．01吕＼＼加遥⋯；0．00墨。