基于Window的重载列车纵向动力学可视化仿真系统

列车驾驶仿真器及其关键技术_苏虎

０引言 轨道交通在我国国民生活中发挥着至关重要的作用。列车司机作为轨道交通行业的一线岗位，对安全运营起着非常重要的作用。列车司机不但需要精通基本的驾驶技能，还需要懂得如何处理各类突发事件，掌握列车在非正常情况下的处理等高级驾驶技能。２００１年，在日本举办的国际铁路列车司机培训研讨会上，国际铁路联盟（ＵＩＣ）成员一致认为：列车司机及指导员、铁路员工的知识、技能和素质培训教育在轨道交通发展中必须具有最高的优先性。 列车驾驶仿真器通过仿真列车运行性能、列车驾驶环境来建构一个具有高度真实感的虚拟驾驶环境。在这样的环境中，既能够进行驾驶技能的培训，也可对司机进行心理素质的训练。列车驾驶仿真器具有安全、经济、节能、高效等特点。国外经验表明，采用列车驾驶仿真器对司机进行培训可提高培训效率３０％～５０％［１］，可为列车动力学、优化操纵、舒适度评价、安全驾驶行为等领域的研究工作提供实验平台。 ２０世纪８０年代，美、中、澳等国的铁路科研机构开始研制机车模拟装置，这些早期的列车驾驶仿真器主要用于动力学分析等领域。西南交通大学孙翔教授领导的“重载列车动力学”国家“七五”攻关课题组研制了我国第一台列车驾驶仿真器。在大秦线万吨重载列车开行前，利用该仿真器分析了万吨列车的操纵技术，提出了合理的操纵方案，确保了大秦线万吨重载列车的安全开行［２］。随着计算机技术的发展，列车驾驶仿真器中驾驶环境仿真的逼真度得到了很大的提高，其应用也扩展到以列车驾驶培训为主的相关领域。目前，列车驾驶仿真器已成为各国铁路、城市轨道交通部门进行列车司机培训考核和进行各类相关研究的重要工具。 列车驾驶仿真器及其关键技术 苏虎，金炜东 西南交通大学电气工程学院，成都６１００３１ ［摘要］列车驾驶仿真器通过列车运行性能仿真、驾驶环境仿真来建构一个具有高度真实感的虚拟驾驶环境。以列车驾驶仿真器为平台，可进行驾驶培训和列车动力学仿真、优化操纵等研究工作。介绍了列车驾驶仿真器的不同构成形式，给出了全功能分布式列车驾驶仿真器的典型结构，并在此基础上进一步讨论了列车驾驶仿真器的关键技术。 ［关键字］列车驾驶仿真器；列车动力学；视景仿真；运动系统 ［中图分类号］ＴＰ３９１．９［文献标识码］Ａ［文章编号］１０００－７８５７（２００７）１２－００１２－０６ ＴｒａｉｎＤｒｉｖｉｎｇＳｉｍｕｌａｔｏｒａｎｄＩｔｓＫｅｙＴｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ＳＵＨｕ，ＪＩＮＷｅｉｄｏｎｇ ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｅｎｇｄｕ６１００３１，Ｃｈｉｎａ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎａｔｒａｉｎｄｒｉｖｉｎｇｓｉｍｕｌａｔｏｒ，ｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｒｅｕｓｅｄｔｏｃｒｅａｔｅａｈｉｇｈｆｉｄｅｌｉｔｙｖｉｒｔｕａｌｄｒｉｖｉｎｇｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ．Ｄｒｉｖｉｎｇｔｒａｉｎｉｎｇ，ｏｐｔｉｍｉｚｅｄｏｐｅｒａｔｉｎｇａｎｄｒｅｌａｔｅｄｒｅｓｅａｒｃｈｅｓ（ｓｕｃｈａｓｖｅｈｉｃｌｅｄｙｎａｍｉｃｓｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ）ｃａｎｂｅｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｏｎｔｈｅｔｒａｉｎｄｒｉｖｉｎｇｓｉｍｕｌａｔｏｒ．Ａｓｓｏｒｔｍｅｎｔｏｆｔｒａｉｎｄｒｉｖｉｎｇｓｉｍｕｌａｔｏｒｓｉｓｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ａｔｙｐｉｃａｌａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅｏｆａｆｕｌｌｍｉｓｓｉｏｎｓｉｍｕｌａｔｏｒｉｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ，ｂａｓｅｄｏｎｗｈｉｃｈ，ｋｅｙｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓｏｆａｔｒａｉｎｄｒｉｖｉｎｇｓｉｍｕｌａｔｏｒａｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄ． ＫｅｙＷｏｒｄｓ：ｔｒａｉｎｄｒｉｖｉｎｇｓｉｍｕｌａｔｏｒ；ｖｅｈｉｃｌｅｄｙｎａｍｉｃｓ；ｓｃｅｎｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ；ｍｏｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ ＣＬＣＮｕｍｂｅｒ：ＴＰ３９１．９ＤｏｃｕｍｅｎｔＣｏｄｅ：ＡＡｒｔｉｃｌｅＩＤ：１０００－７８５７（２００７）１２－００１２－０６ 收稿日期：２００７－０５－２５ 作者简介：苏虎，成都市二环路北一段１１１号３号楼西南交通大学电气工程学院，副研究员，主要从事计算机仿真技术、虚拟现实、列车驾驶仿真器等领域的研究；Ｅ－ｍａｉｌ：ｓｕｈｕ＠ｈｏｍｅ．ｓｗｊｔｕ．ｅｄｕ．ｃｎ 金炜东（通讯作者），成都市二环路北一段１１１号３号楼西南交通大学电气工程学院，教授，主要从事优化与系统仿真、智能信息处理、控制与检测技术等领域的研究；Ｅ－ｍａｉｌ：ｗｄｊｉｎ＠ｈｏｍｅ．ｓｗｊｔｕ．ｅｄｕ．ｃｎ

重载列车复习题

重载列车复习题 1 、世界铁路重载运输是从20世纪50年代开始出现并发展起来的。 2 、认真抄写运行揭示，根据担当列车种类、天气等情况，制定运行安全注意事项，并摘录于司机手账。 3 、起动列车前，必须二人及其以上确认行车凭证、发车信号显示正确。 4 、电力机车进整备线，在隔离开关前停车，确认隔离开关在闭合位置后再动车。 5 、我国铁路发展重载运输对既有干线铁路进行配在改造，在繁忙干线上、开行5000t 级整列式重载列车。 6 、我国目前采用的仍是传统的空气制动方式，尚未全面采用ECP技术。 7、机车乘务员必须经过专业培训，并经考试合格后，方准担任乘务作业。 8 、牵引列车起车前应压缩车钩并适当撤砂，压缩年钩的辆数一般不超过牵引辆数的2/3 。 9 、列车运行在上坡道区段以及通过曲线、道岔等处，均有发生空转的可能。 10 、我国铁路新型货年目前正在向23T、25T轴重发展。 11 、重载运输从20世纪60年代中后期开始取得实质性进展，并逐步形成强大的生产力。 12 、机车到达站、段分界点停车，签认出段时分，了解机车股道和径路，按信号显示出段。 13 、机车司机在运行中应依照列车操纵示意图操纵列车，并执行呼唤应答和车机联控制度。 14 、1990~1992年为新建大秦铁路，开行单元式重载列车模式阶段。 15 、检查低矮零件时，做到一腿半屈，一腿稍弓，斜身向着检在部件。 16 、双机重联运行时，重联机车的换向手柄必须和机车运行方向一致。 17 、机车动车前和运行中，必须坚持不间断嘹望和呼唤应答制度，必须按规定鸣示音响信 号。 18 、研制大功率内燃、电力机车以提高华引列车重量，是我国重载机车要发展方向。 19 、雨、雪、霜、露天气易发生空转，发车前应主要检查撒砂机能，并确保砂管畅通。 20 、通过分相绝缘，主断路器断不开时，应降弓过分相。 21 、列车重量的提高是铁路重载运输技术发展总体水平的体现。

重载列车制动中存在的问题及解决措施

毕业论文 论文题目：重载列车制动中存在的问题及解决措施学生姓名： 专业：铁道机车 班级：机车****班 学号： 指导老师： 包头铁道职业技术学院

目录 摘要------------------------------------------------------------------------------------------- （4）关键词-----------------------------------------------------------------------------------------（4）引言--------------------------------------------------------------------------------------------（6）1重载列车制动的现状---------------------------------------------------------------（7）1.1重载列车的发展------------------------------------------------------------------------（7）1.2重载列车制动技术的运用------------------------------------------------------------（7）2初步了解重载列车------------------------------------------------------------------------（7）2.1重载列车的概论-------------------------------------------------------------------------（7）2.2重载列车对生产生活的影响----------------------------------------------------------（7）2.3重载列车存在的不足-------------------------------------------------------------------（8）3初步了解铁路制动技术-------------------------------------------------------------------（8）3.1制动的概论--------------------------------------------------------------------------------（8）3.2制动对铁路的重要性--------------------------------------------------------------------（8）4重载列车制动技术中存在的问题-------------------------------------------------------（8）5重载列车制动技术的改良----------------------------------------------------------------（9）5.1整列式重载列车制动问题的解决方案-----------------------------------------------（9）5.2单元式重载列车制动问题的解决方案-----------------------------------------------（9）5.3组合式重载列车制动问题的解决方案-----------------------------------------------（9）结束语-------------------------------------------------------------------------------------------（10）参考文献----------------------------------------------------------------------------------------（10）

列车纵向动力学分析

第一部分 开行重载列车，就机车车辆本身来讲，重载列车技术涵盖牵引性能、制动系统性 能、列车纵向动力学性能、机车车辆动力学性能、机车车辆及其零部件强度以及合理操纵方法等众多方面。而重载列车的通信、纵向冲击力和长大下坡道的循环制动问题是开行重载列车的三大关键技术。而这三大技术其实就是制动系统的三大难题。下面就以制动系统来分析。 1.重载列车制动系统的关键技术 制动系统对列车运行安全具有举足轻重的重要作用，随着铁道技术的不断进步，已出现了多种制动方式，但对货物列车而言，空气制动仍是最基本的制动作用方式。众所周知，货物列车空气制动作用的制约因素甚多，列车长度就是主要影响因素之一。我国重载列车的发展始于20世纪80年代，至今列车编组重量已由5 000t级提高到2万t以上，编组辆数从62辆增加到210辆之多，列车最大长度已达2·6 km以上，导致空气制动作用条件严重恶化。 1.1制动空走时间和制动距离 影响货物列车紧急制动距离的主要因素除制动初速、线路条件(坡道)、列车制动率(每百吨重量换算闸压瓦力)和闸瓦性能以外，还有影响空走距离的空走时间，后者主要与列车长度或编组辆数有关。笔者在根据上述因素编制我国《铁路技术管理规程》中的制动限速表时，对货物列车考虑的列车编组条件为5000t级以下，由于重载列车编组辆数的增加，必然导致制动空走时间和距离相应增加,加上长大列车压力梯度对后部车辆制动力的影响，因此该限速表不适用于重载列车。对 于重载列车，其制动力应比普通列车高，以保持和普通列车同等的制动距离。1.2充气作用和长大下坡道的运行安全 列车空气制动后的再充气时间随编组辆数的增加而呈非线性的增加。重载列车需要有比普通列车长得多的再充气时间，因此，在长大下坡道多次循环制动作用时对司机操纵方法特别是再充气时间的要求更高。 1.3减轻列车纵向动力作用 货物列车在纵向非稳态运动过程中产生的纵向动力作用不仅是导致断钩、脱轨等重大事故的主要原因，也是破坏货物完整性和加速机车车辆装置疲劳破坏的重要因素。该纵向动力作用以空气制动时为甚，并基本上与列车的总制动力或辆数成正比。在同样装置、线路和操纵工况等作用条件下，重载列车的纵向力通常比普通列车成倍增加，因此，如何减轻重载列车的纵向动力作用是需要研究的重要课

列车动力学复习资料

1. 列车振动的六个自由度指哪六个振动？其中哪些振动属于纵向振动？哪些 属于横向振动？哪些属于垂向振动？ 2. 铁道车辆动力学性能包括哪三个方面？ 3. 车辆车辆安全性主要涉及到哪两个方面？ 4. 评价车辆安全性的主要指标有哪三个？ 5. 脱轨的方式有哪些？ 6. 脱轨系数的定义与推导。脱轨系数的高低对安全性的影响？ 7. 评价车辆的平稳性指标主要有哪些？ 8. sperling 指标考虑了哪些因素对舒适度的影响。 9. 依据下图分析人体垂向、水平方向的敏感频率范围。 -2 垂直方向均方根加速度/m .s 8.06.35.04.0 2.0 1.0 频率/Hz -2 水平方向均方根加速度/m .s 8.06.35.04.02.0 1.0频率/Hz

10.依据上图分析超高的设置？什么是欠超高？什么是平衡速度？什么是过超 高？ 11.什么是滚动圆直径？ 12.国内轮缘间隙的计算？ 13.在运营中使用的车轮踏面类型有哪两类？ 14.等效锥度的推导？ 15.轮对重力刚度是定义在哪个运动前提下的？对轮对这种运动的影响如何？ 是正刚度还是负刚度？ 16.轮对重力角刚度是定义在哪个运动前提下的？对轮对这种运动的影响如 何？是正刚度还是负刚度？ 17.轮对质量对轮轨动力间的影响是有利的还是不利的？ 18.轮对低动力设计方法包括哪几个方面？ 19.轮轨接触状态通常有哪两种形式？ 20.对车辆动力学影响较大的轮轨接触几何参数有哪些？ 21.通过下图，分析锥形踏面和磨耗型踏面对蛇形运动和曲线通过能力的影响。

22.轨道的三大薄弱环节是社么？ 23.赫兹接触理论把接触的两个物体视为弹性体，其接触斑形状假定为什么？影 响接触斑大小的因素有哪些？ 24.理解轮轨蠕滑现象。 25.轮轨滑动包括刚性滑动和弹性滑动。 26.蠕滑的大小用什么表示？ 27.蠕滑理论主要解决哪三者间的关系？ 28.carter理论是两维滚动接触理论，给出了纵向蠕滑系数。 29.J-V理论是三维滚动接触理论，给出纵向和横向蠕滑系数。 30.kalker理论给出了蠕滑力和蠕滑率间的系数，包括纵向、横向和自旋。 31.车辆的悬挂装置包括哪两系？二者之间是并联还是串联？车辆弹簧悬挂的 主要静挠度集中在哪一些？ 32.轴箱悬挂主要由哪三部分组成？ 33.轴箱悬挂中弹簧通常采用钢弹簧，通常由内外圈组成，这主要是考虑了什么 因素？ 34.了解轴箱定位的主要形式及性能。 35.CRH1、2采用哪种定位方式？CRH5采用哪种定位方式？ 36.轴箱定位刚度的基本设计原则是什么？ 37.衡量曲线通过能力的指标由哪些？良好的曲线通过能力表现是什么？

重载列车运行工况仿真与试验比较研究

Open Journal of Transportation Technologies 交通技术, 2019, 8(2), 129-137 Published Online March 2019 in Hans. https://www.360docs.net/doc/9e13207574.html,/journal/ojtt https://https://www.360docs.net/doc/9e13207574.html,/10.12677/ojtt.2019.82016 Comparative Study on Simulation and Experiment of Heavy Haul Train Operating Conditions Xingguang Yang, Wei Wei School of Locomotive and Vehicle Engineering, Dalian Jiaotong University, Dalian Liaoning Received: Mar. 4th, 2019; accepted: Mar. 18th, 2019; published: Mar. 25th, 2019 Abstract The actual operation of heavy haul trains is affected by many uncertain factors, and the corres-ponding simulation accuracy is difficult, which makes the longitudinal dynamics research and maneuver optimization difficult. Therefore, the comparative study of simulation accuracy has im-portant practical significance. According to the test data of 20,000 tons of turmeric, the train air brake and longitudinal dynamics simulation system (TABLDSS) is used to calculate the speed and longitudinal dynamics of the train under actual operating conditions, and the simulation results are compared with the test results: the results show that the simulation speed curve agrees well with the test; the speed change trend is basically the same; the speed error is maximum 0.8 km/h; the train running resistance, the locomotive traction/dynamic braking force model have higher accuracy, and the air brake decompression characteristics are basically the same. When the brake is relieved, the tail pressure is basically the same; the brake opening time error is small; the maxi-mum is 0.8 s; the air brake model is accurate; the simulated maximum coupler force occurs in the same position as the test, and the maximum coupler force appears in the train mitigation process. Near the middle locomotive, the braking distance and the hook force error were 2.4% and 4.4%, respectively, and the simulation system was highly accurate. This work provides an advantageous tool for train manipulation optimization. Keywords Heavy Haul Train, Braking System, Air Brake, Train Operation, Simulation Analysis 重载列车运行工况仿真与试验比较研究 杨兴光，魏伟 大连交通大学，机车车辆工程学院，辽宁大连

列车空气动力学

1、空气动力学中所研究的运动流体范围用马赫数表示，一般分为5个区段：1）低速流Ma<0.3（V=102m/s—367km/h）2）亚音速流0.3<=Ma<0.8（V=272m/s—979km/h）3）跨音速流0.8<=Ma<1.4(V=476m/s—1714km/h) 4)超音速流1.4<=Ma<5(V=1700m/s—6120km/h) 5)高超音速流Ma>=5 2、主要研究内容：1）不同运行环境下高速绕过列车流动的空气作用于列车上的空气动力、力矩及其产生的机理；2）不同运行环境下高速列车引发的空气动力问题对周围环境影响的规律；3）降低列车空气动力效应的措施。 3、研究方法：理论分析、流场数值模拟计算和列车空气动力学试验 4、试验方法：实车试验、模拟试验（风洞试验、动模型模拟试验） 5、壁面湍流模型：对于有固体壁面的充分发展的湍流流动，沿壁面法线的不同距离上，可将流动划分为壁面区和核心区（完全湍流区）。对壁面区可分为3个子层：粘性底层、过渡层、对数律层。 粘性底层：紧贴固体壁面的极层，层流流动，粘性力起主要作用，湍流切应力可以忽略，平行于壁面的速度分量沿壁面法线方向线性分布。 过渡层：粘性力与湍流切应力的作用相当，流动状态比较复杂，很难用公式来描述。其厚度极小，工程计算中通常归入对数律层。 对数律层：粘性力的影响不明显，湍流切应力占主要地位，流动处于充分发展的湍流状态，流速分布接近对数律。 6、网格分类：结构网格、非结构网格、混合网格 7、车辆风洞试验分为测力试验和测压试验。 测力试验内容：测力试验主要有变风速试验和变侧滑角试验两大类，变风速试验是在模型侧滑角不变的情况下，在不同风速下分别测定各节车的气动力。变侧滑角试验是在风速一定的情况下，通过转盘旋转改变多年联挂列车模型的侧滑力，在不同的侧滑角下分别测定各节车气动力，主要用于研究横风对列车气动性能的影响。通常列车模型由三节或三节以上的车辆编成，采用多天平侧力，即每节车通过一内置式应变天平和支杆固定在试验地板上，天平感受到的气动力信号经通放器放大和A/D转换，由计算机数据采集处理系统适时显示和分析。测压试验内容：模型压力分布测量通常又叫侧压实验，其目的是测量车辆模型及部件等表面的压力分布，为车辆及其部件结构强度计算提供压力载荷；为研究车辆流动性能提供数据，是验证数值计算方法是否准确的一个重要手段。 8、动模型试验装置分类：浅水槽模型试验装置、沿钢丝滑行动模型试验装置、大型动模型试验装置 9、压力传感器有差压和绝压两种。低压室压力是大气压或真空。采用恒温密封瓶法。 10、列车表面空气压强垂直于列车表面，并以指向作用面方向为其正向。 11、列车空气阻力主要由三部分组成：一是头部及尾部压力差所引起的阻力，成为“压差阻力”；二是由于空气粘性而引起的作用于车体表面的剪切应力所造成的阻力，成为“摩擦阻力”；三是干扰车辆光滑表面的突出物所引起的阻力，成为“干扰阻力”。 系数分类：无因次空气阻力系数、无因次压差阻力系数、无因次表面摩擦阻力系数 12、会车压力波幅值的影响因素： 1）随着会车列车速度的大幅度提高，会车引起的压力波的强度将急剧增大。 2）会车压力波幅值随着头部长细比的增大而近似线性地显著减小。 3）会车压力波幅值随会车列车内侧墙间距增大而显著减小，但减小的幅度随会车内侧距离增大而逐渐减小 4）会车压力幅值随会车长度增大而近似呈线性地明显增大 5）经验计算公式表明，会车压力波近似地与（u1+u2/8）^2（u1为通过车速度，u2为观测

大连交通大学硕士车辆系统动力学知识点精华

基础题 一、车体运动的六种形式是什么？ 沿着XYZ 轴的三个平移运动分别称为伸缩、横摆、浮沉。绕着XYZ 轴的回转运动分别称为侧滚、点头和摇头。 二、单节车辆动力学与整列车的动力学的研究的模型有什么不同？ 1单节车辆动力学包括：垂向与横向动力学模型（研究对各种轨道不平顺的响应），横向稳定性模型（眼镜车辆蛇形运动特性和临界），曲线动过模型（分析通过曲线是轮对偏移和轮轨作用力） 2整列车动力学模型包括：列车纵向动力学模型；列车横向动力学模型；列车垂向动力学模型。 动力学研究问题范畴：响应问题（在不平顺和通过曲线是引起的）和稳定性问题（不同运行工况引起的） 动力学模型的要求：模型的结构必须是可靠的；模型的各个参数必须的准确的。 三车辆动力性能有哪几种？各用什么指标描述？ 1运行平稳性；德sperling 平稳性指标；国际联盟UIC 指标 2运行稳定性：包括：防止蛇形运动稳定性（临界速度要远高于运行速度）；防止脱轨稳定性（脱轨系数Q/P ，轮重减载率?P/P ）；车辆倾覆稳定性（倾覆系数D=P 动载荷/P 静载荷）。 3通过曲线的能力：磨耗指数 四：轨道不平顺有哪几种？ 1几何性轨道不平顺：垂向不平顺（轨道在同一轮载作用下沿长度方向高低不平）；水平不平顺（左右轨对应点高度差）；方向不平顺（左右轨横向平面内弯曲不直）；轨距不平顺（左右两轨横向平面内轨距偏差） 2周期性轨道不平顺：钢轨接头处等 3随机性轨道不平顺 4局部轨道不平顺：曲线顺坡轨距变化；过道岔；钢轨局部磨损；路基隆起和下沉。 五：轮轨接触几何参数有哪些？引起车辆振动的原因有哪些？什么是自激振动？ 左右车轮的实际滚动圆半径；左右轮轨接触点处的车轮踏面曲率半径；左右轮轨接触点处的钢轨截面曲率半径；左右轮接触点处的接触角；轮对侧滚角；轮对中心的垂向位移。 原因1与轨道有关的激振因素：钢轨接头处的轮轨冲击；轨道的垂向变形；轨道的局部不平顺；轨道的随机不平顺； 2与车辆自身结构的激振因素：车轮偏心；车轮不均重；车轮踏面擦伤剥离；锥形踏面轮对的蛇形运动 自激振动：指一个系统在运动中，如果引起振动的激振源是由于系统结构本身所造成，而不是由于外界强迫输入的，当运动停止时，这种激振力也就随之消失，那么这种振动就称为自激振动。 六：为何轮缘根部圆弧最小半径＞钢轨肩部圆弧半径？相等行么？相反行么？ 当轮对相对于轨道的横移量不大时，对产生一点接触，当横移量过大时，不可避免的会出现两点接触。圆弧最小半径＞钢轨肩部圆弧半径，使得轮对具有较大横移量，即轮缘根部移动到轨肩时，也不出现会两点接触，出现两点接触的可能性降低，能减少轮轨磨耗。 七：什么是踏面斜度与等效斜度？有何区别？等效斜度直接影响车辆的什么性能？ 锥形踏面的车轮在滚动园附近作一斜度为λ的直线段，当轮对中心离开对中位置，有一横移量为y 时候，左右轮的实际滚动圆，则的可得出踏面斜度。对于纯锥形踏面，踏面斜度λ恒为常数。 对于磨耗型踏面，踏面由多段弧组成，踏面斜度λ随着轮对横移量y w 的改变而改变，λ不再为一个恒定常数，因此在计算时候，要取的等效值，此等效值定义为踏面等效斜度。 等效斜度直接影响车辆曲线通过性能 八：轮对低动力设计有哪些方法？ 1减小簧下质量（空心轴、小轮径车轮、薄车轮）2采用合理的车轮踏面 3 采用弹性轮对4 严格控制车轮质量 九：什么是蠕滑？蠕滑产生的条件是什么？什么是蠕滑率、蠕滑力、与蠕滑系数？他们有怎样的关系？ 由于轮轨间产生的相对位移，车轮滚动时走过的距离将比纯滚动时小，这一现象叫蠕滑。 条件：轮轨接触形成接触斑，轮轨间有运动或者相对运动趋势，接触斑上产生切向力。 蠕滑率其实就是车轮相对钢轨在各方向的相对滑动率。分为3种：纵向蠕滑率、横向蠕滑率、自旋蠕滑率。 纵向蠕滑率＝(车轮实际前进速度－纯滚动前进速度)/纯滚前进速度 横向蠕滑率＝(车轮实际横向速度－纯滚动横向速度)/纯滚前进速度 w L R e y r r 2-=λ

重载列车纵向动力学仿真研究

目录 第1章绪论 (1) 1.1选题背景及意义 (1) 1.2重载列车动力学研究现状 (1) 1.2.1 国外研究现状 (1) 1.2.2 国内研究现状 (3) 1.2.3 存在的问题 (4) 1.3本文研究的主要内容 (5) 第2章列车纵向动力学理论 (6) 2.1列车纵向动力学模型 (6) 2.2列车阻力计算模型 (7) 2.2.1 基本阻力 (7) 2.2.2 附加阻力 (8) 2.2.3 起动阻力 (9) 2.3机车牵引制动模型 (9) 2.3.1 牵引特性 (9) 2.3.2 制动特性 (10) 2.4货车制动模型 (11) 2.5车钩缓冲器模型 (13) 2.5.1 缓冲器模型 (13) 2.5.2 缓冲器参数及其处理方法 (14) 2.6列车纵向冲动 (16) 2.6.1 引起纵向冲动的原因 (16) 2.6.2 影响纵向冲动的关键因素 (16) 2.7本章小结 (19) 第3章基于Simpack的长大列车编组的纵向动力学仿真计算 (20) 3.1多体系统动力学软件的发展及应用 (20) 3.2轨道车辆的拓扑结构 (20) 3.3长大列车动力学建模 (21) 3.3.1 HXD1单车机车模型 (21) 3.3.2 2万吨列车模型 (22) 3.4铰接与力元的建模 (23)

3.4.1 创建制动力曲线 (23) 3.4.2 创建制动力时间激励 (24) 3.4.3 创建制动力力元 (25) 3.5动力学模型解算及结果分析 (25) 3.6本章小结 (26) 第4章长大列车纵向动力学实时性计算研究 (27) 4.1动力学解算方法 (27) 4.1.1 龙格库塔法 (27) 4.1.2 Newmark-β法 (31) 4.1.3 两种方法的优缺点及使用范围 (33) 4.2误差分析 (34) 4.2.1 龙格库塔法误差分析 (34) 4.2.2 Newmark-β法误差分析 (36) 4.3实时性仿真计算分析 (38) 4.4基于VC的纵向动力学软件开发 (39) 4.4.1 系统结构设计 (39) 4.4.2 界面设计 (40) 4.4.3 运行操作数据处理 (44) 4.5本章小结 (44) 第5章长大列车不同编组下的纵向动力学计算案例 (45) 5.1起动牵引工况 (45) 5.2紧急制动工况 (46) 5.2.1 1+2+1 编组 (47) 5.2.2 2+0+2 编组 (48) 5.2.3 1+1+1 编组 (49) 5.3三种编组条件下的车钩力对比 (51) 5.3.1 同步制动对比 (51) 5.3.2 滞后制动对比 (51) 5.4本章小结 (52) 总结与展望 (54) 总结 (54) 展望 (55) 参考文献 (56)

大郑线开行重载列车的站场改造方案的探究

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/9e13207574.html, 大郑线开行重载列车的站场改造方案的探究作者：陈田喜 来源：《中国新技术新产品》2012年第01期 摘要：本文简要分析了目前我国铁路开行重载列车的必要性，以大郑线为例，就站场改造方案进行研究，结合站场示意图进行解释说明站场改造方案的可行性。 关键词：大郑线；重载列车；站场改造 中图分类号：U21 文献标识码:A1研究背景 近年来，铁路运输业已经成为国民经济的基础产业，在整个运输网络中发挥着至关重要的作用。目前，铁路运输面临着运输数量和质量的双重压力，为解决铁路运输能力不足的“瓶颈”问题，促进我国经济的快速发展，我国铁路管理部门立足于现有基础扩充运力，以组织开行牵引质量为8000t以上的列车为主要特征的货物重载运输。 国家“十一五规划纲要”明确提出振兴东北老工业基地，建设和完善铁路运输大通道成为重中之重。大郑铁路就是我国东北地区的一条南北方向铁路大通道，特别是蒙东煤炭外运的重要通道。蒙东煤炭的外运经一部分经通霍线、大郑线、沈山线、沟海线、沈大线运往沈阳、辽南地区，近几年大连地区煤电项目较多，这对蒙东煤炭的需求量逐年增加；另一部分是通过大郑线、沈山线发往辽西地区或出关，或下海运往南方电煤紧张省市。将来随着辽西沿海港口的逐步建成和扩大，港口煤炭吞吐量也会逐渐增大。 随着地区经济的不断发展，对能源的需求量也在不断增长，大郑铁路运输能力日趋饱和，为满足运输需要，挖掘运输潜能，沈阳铁路局已经组织通霍线-大郑线已经开行煤炭重载列车。目前开行的煤炭重载列车有两类，一类为整列式重载列车，另一类为组合式重载列车。 大郑线是客货混跑的线路，本线自开行煤炭重载列车以来，沿线车站均不能接发煤炭大列。5000t以下的列车及空车均要会让重载列车。因此，部分车站线路要满足重载整列牵引10000t时，到发线有效长应改为不小于1700m。 2大郑线现状 2008年完成了新立屯至通辽西的增二线改建工程，至此南大郑线仅剩大虎山至新立屯段 为单线，本次工程将实现南大郑线全线复线贯通。改造完成后全线运输能力整体提高。为解决煤炭大列与常规列车的会让问题，本段线路合理设置大虎山站、八道壕站能接发万吨重载列车。大虎山为区段站，八道壕站为新建中间站。 3站场改造方案探讨

大秦线开行重载列车新技术的应用(1)

大秦线开行重载列车新技术的应用（1） 线的概况。结合大秦线的具体特点，从机务设备、车辆、通信信号、站场及装卸车点、工务设备、供电系统和安全保障措施等7个方面，介绍了大秦线开行重载列车的新技术。 重载铁路运输因其运能大、效率高、运输成本低而受到世界各国铁路的广泛重视，得到迅速发展。20世纪8O年代以后，由于新材料、新工艺、电力电子、计算机控制和信息技术等现代高新技术在铁路的广泛应用，机车、车辆、机车无线同步操纵与电空制动以及线路等方面的技术及装备水平不断发展，重载列车的牵引重量也有很大提高。目前，国外重载列车牵引重量一般为1～3万t.我国在大秦线已开行2万t列车，列车编组为210辆C80型货车。大秦线途经山西、河北、北京、天津四省市，全长653km，是我国第一条开行重载列车的双线自动闭塞电气化铁路运煤专线，成为我国北路煤炭运输的重要通道。大秦线与京承、京秦、津山、迁曹等多条干线接轨，地形复杂、山区多、隧道长、站间距离大，重车线最大上坡道为4，最大下坡道为l2。（化稍营至涿鹿、延庆至茶坞2段为长大下坡道），最小曲线半径为400m，共设有23个车站。2004年、2005年、2006年大秦线相继进行了接触网和站场的2亿t扩能改造施工。改造后大秦线有11个车站到发线有效长为2800m，可接发2万t列车，有3个车站到发线有效长为1700m，可接发1万t列车。目前，大秦线全部开行1万t和2万t列车，在开行重载列车技术方面进行了大胆探索，取得了成功的经验。

1.机务设备 1.1机车采用大功率机车，轴重为23t／25t.机车装设：2000监控装置、无线通信平台（车机联控）、400K+400M电台（用于机车之间联系）、列尾控制盒、LOCOTROL控制设备（开行组合列车）及配套设备（800MHz电台、OCU设备、CCB2制动机等）、E级钢车钩及尾框、大容量胶泥缓冲器、自动过分相装置等。单元机车采用双机重联。 1.2机务段整备场改造为具备整备双机的能力，检查坑长为80m.配设重载机车设备的各种检测设备及维修基地。制定各种重载列车的操纵办法及编制操纵示意图。制定重载列车的安全救援预案，建立重载乘务人员培训基地。 2.车辆 2.1采用新型车辆采用新型轴重25t的铝合金、全钢C80型及部分C76型专用敞车，C70通用敞车逐步替代C63A型车辆。重载车辆的技术性能如下：轴重为25t（包括（C76、C80型车辆），载重7580t；车体采用铝合金、不锈钢和耐候钢等材料；钩缓装置装用16、17号E级钢车钩（最小破坏强度3500kN），在c.型车组内装用牵引杆装置；在制动装置中，重载车辆空气制动机以120型阀为主，C80型车辆装用1201型阀；空重车自动调整装置以KZW一4型为主；转向架均采用交叉支撑装置或摇动台摆式机构，部分转向架还应用了副构架结构。 2.2完善车辆系统信息化应用管理完善车辆系统信息化应用管理，充分发挥铁路信息化工作准确、及时、全面、有效的作用。于2002年下半年开始陆续建立了铁路货车信息技术管理系统（HMIS）和车号自

列车纵向动力学分析

第一部分开行重载列车，就机车车辆本身来讲，重载列车技术涵盖牵引性 能、制动系统性能、列车纵向动力学性能、机车车辆动力学性能、机车车辆及其零部件强度以及合理操纵方法等众多方面。而重载列车的通信、纵向冲击力和长大下坡道的循环制动问题是开行重载列车的三大关键技术。而这三大技术其实就是制动系统的三大难题。下面就以制动系统来分析。 1.重载列车制动系统的关键技术 制动系统对列车运行安全具有举足轻重的重要作用，随着铁道技术的不断进步，已出现了多种制动方式，但对货物列车而言，空气制动仍是最基本的制动作用方式。众所周知，货物列车空气制动作用的制约因素甚多，列车长度就是主要影响因素之一。我国重载列车的发展始于20世纪80年代，至今列车编组重量已由5 000t级提高到2万t以上，编组辆数从62辆增加到210辆之多，列车最大长度已达2·6 km以上，导致空气制动作用条件严重恶化。 1.1制动空走时间和制动距离影响货物列车紧急制动距离的主要因素除制动初速、线路条件(坡道)、列车制动率(每百吨重量换算闸压瓦力)和闸瓦性能以外，还有影响空走距离的空走时间，后者主要与列车长度或编组辆数有关。笔者在根据上述因素编制我国《铁路技术管理规程》中的制动限速表时，对货物列车考虑的列车编组条件为5000t级以下，由于重载列车编组辆数的增加，必然导致制动空走时间和距离相应增加,加上长大列车压力梯度对后部车辆制动力的影响，因此该限速表不适用于重载列车。对于重载列车，其制动力应比普通列车高，以保持和普通列车同等的制动距离。 1.2充气作用和长大下坡道的运行安全 列车空气制动后的再充气时间随编组辆数的增加而呈非线性的增加。重载列车需要有比普通列车长得多的再充气时间，因此，在长大下坡道多次循环制动作用时对司机操纵方法特别是再充气时间的要求更高。 1.3减轻列车纵向动力作用货物列车在纵向非稳态运动过程中产生的纵向动力 作用不仅是导致断钩、脱轨等重大事故的主要原因，也是破坏货物完整性和加速机车车辆装置疲劳破坏的重要因素。该纵向动力作用以空气制动时为甚，并基本上与列车的总制动力或辆数成重载列车的纵向力通常比普线路和操纵工况等作 用条件下，在同样装置、正比。． 通列车成倍增加，因此，如何减轻重载列车的纵向动力作用是需要研究的重要课题。 以上是提高列车重载的主要障碍。制动空走时间和制动距离、充气作用和长大下坡道的运行安全在制动系统方案的设计中详细分析解决。下面主要对减轻列车纵向动力作用单独做一详细介绍。 2.重载列车制动的纵向动力作用 纵向动力作用的产生2.1对于空气制动机，在施行制动或缓解时所产生的空气波(列车管减压波或增压波)有一个沿列车管由前向后扩散或传播的过程；列车越 长其前后部开始制动或缓 解的时间差就越大。这种“沿列车长度的制动或缓解作用的不同时性”是列车制

大秦线开行万吨重载组合列车系统集成与创新

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大秦线开行2万吨重载组合列车 系统集成与创新 耿志修：铁道部，副总工程师兼科学技术司司长，北京，100844摘要：大秦线是我国第一条双线重载电气化运煤专线，承担着全国铁路1 8％的煤炭运量。开行2万t重载组合列车涉及很多技术难题，采用LOCOTROL技术必须解决好“山区铁路通信可靠性、长大下坡道周期制动、长大列车纵向冲动”三大技术难题。铁道部先后安排60多项科研项目，自2004年起经过三个阶段、上百次试验，实现了大秦线开行2万t重载组合列车的技术创新、体系创新和运输组织创新，在运量和运输收入、装备水平等方面显着提高。 关键词：重载运输技术；重载组合列车；机车无线同步操纵；GSM-R；大秦线 2003年，铁道部党组根据党中央、国务院的要求，为缓解煤电油运紧张状况，作出了在大秦线开行2万t重载组合列车、大幅度提高大秦线运输能力的重大决策。通过系统集成与创新，2006年3月28日，大秦线正式开行了2万t重载组合列车，标志着我国铁路重载运输技术达到世界先进水平。 1 需求牵引，科学决策 大秦线是中国第一条双线重载电气化运煤专线，西起北同蒲线的韩家岭站，东至秦皇岛地区的柳村南站，全长653 km。1985年开工建设，一期、二期分别于1988年和1992年底投入运营。2002年，大秦线达到了年运量1亿t的设计目标。 作为我国重要的煤炭运输通道，大秦线承担着全国铁路18％的煤炭运量，负责全国六大电网、五大发电公司、380多家主要发电厂、十大钢铁公司和6 000多家企业生产用煤和民用煤、出口煤的运输任务。 为从根本上提高大秦线的运输能力，2003年末，铁道部党组作出了加快大秦线重载技术创新和扩能改造、快速提高大秦线运输能力的重大决策。 科学论证表明，开行2万t重载组合列车，提高列车牵引重量，是大幅度提 图1 大秦线煤运通道 高运输能力的最优选择。2万t重载组合列车净载重16 800 t，如每天开行24．5对列车，即可达到年运量1．5亿t；每天开行49对列车，可实现年运量3亿 t；每天开行70对列车，可实现年运量4亿t。不仅全面提高了大秦线的运输能力，而且可提供充足的综合施工、维修天窗。

重载铁路的发展历史及重大意义

最近中国成功的进行了30t轴重的重载铁路实验，这是技术上的一次突破。我发现不少吧友对重载铁路的概念不大清晰，也对其意义不大了解，所以我以一个铁路爱好者的角度像各位解释一下这个概念。我不是专业人士，因此如有错误，我恳请各位专业人士指点。重载铁路，顾名思义，指的是运载量巨大的铁路。由于铁路运输量大，价格相对便宜，速度较快，并且效率较高，在很多国家，铁路成为了物资以及旅客运输的主要方式。 由于普通铁路载重有限，因此便有了专用的重载铁路，专门运输大宗货物，提高效率。 重载铁路有这么几个特征： 1.行驶列车总重大 2.行驶车辆轴重大 3.行车密度大 并且主要运输大宗货物，尤其是原材料，如铁矿石，煤炭，石油等等 这三个概念都很好理解，但首先我还是向各位介绍一下轴重的概念。 一般的车辆都有数个车轴（货车4轴居多），整个车皮的自重+最大载重除以轴数便是这个车辆的轴重 例如C80型敞车自重20t，载重80t，因此轴重25t 如同很多事物，重载铁路也有自己的标准。世界重载协会在1986年1994年2005年三次修订了重载铁路标准 我们先看看1994年的（3选2） —列车重量至少达到5000吨； —轴重达到或超过25吨； —在长度至少为150公里的线路上年运量不低于2000万吨。 接下来的是2005年的（3选2） —列车重量不小于8000 吨； —轴重达27 吨以上； —在长度不小于150 公里线路上年运量不低于4000万吨。 结合我国的实际情况，中国国内的主要干线，如京广线，京沪线，陇海线等等都能达到1994年标准。国内目前只有晋中南、大秦、朔黄等线路能达到2005年标准 可能有人会问了：平时我们见到的火车都那么长，看起来能装不少东西，为什么还要专门搞重载运输呢 回答很简单：由于普通铁路的运输远远不能满足需求，同时效率较低，并且难以提升运量（要兼顾客运列车的运行），因此有必要修建重载铁路。 但是由于国情的不同，并不是所有国家都修建了重载铁路的。例如西欧大部分国家铁路货运运量小，修建重载铁路的必要性不大。 世界上仅有中国、美国、俄罗斯、巴西、澳大利亚、南非、瑞典等国家发展了重载铁路，并且取得了较大成功。但各个国家出于不同需求，运行模式都有所不同。 中国、美国、俄罗斯除了运输原材料以外，还大量运输其他货物，例如集装箱等等 巴西、澳大利亚、南非、瑞典主要以运输当地的矿产资源，如煤炭铁矿当地为主。 因此，世界上重载列车主要有3中模式 1.重载单元列车：列车固定编组，货物品种单一，运量大并且集中，在装卸地之间循环运转。以美国加拿大为代表，包括巴西澳大利亚和南非等国家开行这样的列车。中国在大秦线上使用C70 C76 C80（C指敞车，没盖的货车，后面的数字是载重量）开行这样的重载列车 2.重载组合列车：两列或者两列以上的列车合并，使得列车运行时间间隔为0.这种列车以俄罗斯为代表。大秦线上开行的4x5000t列车和2x10000t列车就是这种模式 3.重载混编列车：单机或者多机牵引，由不同形式和载重的货车混合编成，同时可在运行途