基于降低悬挂式单轨车辆侧滚的结构参数优化研究

根据悬挂式单轨车辆的结构特点,通过多体动力学软件ADAMS建立悬挂式单轨车辆动力学模型。以车辆走行轮、导向轮、吊架、空气弹簧、中心销、横向拉杆、横向减振器等结构参数作为设计变量,结合多目标优化软件Mode FRONTIER和单因素敏感性分析方法,探索了影响悬挂式单轨车辆侧滚的因素,并甄别出影响悬挂式单轨车辆侧滚的主要因素;针对影响车辆侧滚的主要因素,确立将车辆具有良好的曲线通过性和运行稳定性作为约束条件,建立了以车辆侧滚为目标的优化数学模型,采用第二代非劣排序遗传算法为优化方法,进行了以车辆侧滚最优为目的的优化研究。优化结果表明:在满足给定的约束条件下,当单轨车辆各参数达到最优解时,车辆侧滚角减小了6.3%～11.4%。     

悬挂式单轨车辆转向架抗侧滚止挡强度分析

为了对悬挂式单轨车辆转向架抗侧滚止挡进行静强度分析,文章以EN 13749和UIC 515-4标准为基础,结合悬挂式单轨车辆转向架的实际受力情况,分析悬挂式单轨车辆转向架抗侧滚止挡的加载条件,并设计模拟超常工况的载荷组合。通过ANSYS软件对其进行静强度计算,结果表明:抗侧滚止挡受力最大位置为支撑筋板顶部,其结构满足静强度要求。     

悬挂式单轨交通车辆检修工艺及关键设备探讨

通过分析悬挂式单轨交通车辆的特点,结合国内现行标准、规范和其他轨道交通的经验,初步制定悬挂式单轨交通车辆的检修周期及检修停时指标;通过了解国外的实际运用情况,制定悬挂式单轨交通车辆的运用检修工艺流程;重点介绍车辆检修工艺中配备车辆横移装置和专用检修平台等关键设备。解决了悬挂式单轨交通系统车辆段工艺设计的几个关键问题。随着悬挂式单轨交通系统的工程实施,还有许多诸如车辆段总平面布置、停车列检库的布置形式、清洗及吹扫工艺、救援方式等难题需要进一步深入研究和探讨。     

悬挂式单轨交通的发展现状与应用展望

悬挂式单轨交通起源于德国,已有百余年发展史,目前仅在德国、日本有着成熟的商业运营。而近些年,国内逐渐兴起了悬挂式单轨交通研究、建设的热潮,但运力低下、检修困难、救援效率低等因素导致部分学者对其适用性产生疑虑;同时国内研究还在牵引供电制式、墩梁连接体系、车辆侧滚效应、救援及维护方式等方面存在争议及难点。但不可否认的是,随着建设经验及设计标准的积累、完善,适用于中低运量线路的悬挂式单轨交通,会因其独特的优势在旅游观光、客流集散点联络等项目上得到重点及广泛的应用。     

基于动力学仿真的悬挂式单轨交通限界计算

文章参考地铁限界标准以及跨座式单轨车辆限界标准,提出了一种结合动力学仿真的悬挂式单轨车辆限界计算方法,计算了一种悬挂式单轨车辆的车辆限界和设备限界,为我国悬挂式单轨交通的建设提供一定的参考。     

悬挂式单轨车辆的倒T形辙叉道岔通过性能

[目的]悬挂式单轨交通系统具有良好的发展前景,对于其车辆过道岔的动力学性能研究目前较少,需对此进行研究。[方法]采用UM(多体动力学)软件建立车辆动力学模型,以车体最大振动加速度、走行轮最大垂向力、导向轮及稳定轮最大垂向力、车体及悬吊梁最大侧滚角为主要评价指标,针对应用于悬挂式单轨交通系统的倒T形辙叉道岔,进行悬挂式单轨车辆道岔通过性能研究。[结果及结论]倒T形辙叉道岔结构的导向轨面不平顺较大,悬挂式单轨车辆在通过曲线道岔时,很难保证导向轮的导向力不超过安全限值。针对此问题提出了一种导向轨面补偿装置。应用此导向轨面补偿装置后,悬挂式单轨车辆可以以15 km/h的速度安全通过半径为50 m的倒T形辙叉道岔,动力学性能有明显改善。     

悬挂式单轨车辆导向力矩优化研究

从车辆设计及系统动力学参数优化的角度出发探索优化悬挂式单轨车辆导向性能的方法。首先对悬挂式单轨车辆结构进行分析,在此基础之上建立悬挂式单轨车辆拓扑构型关系和基于多体动力学的动力学仿真模型;然后对悬挂式单轨车辆系统动力学参数进行灵敏度分析,筛选出对悬挂式单轨车辆导向力矩影响显著的参数;最后以影响显著的系统动力学参数作为优化设计变量,以车辆曲线通过性能和平稳性作为优化约束条件,采用NSGA-Ⅱ遗传算法作为优化算法,运用多体动力学软件(ADAMS)与多目标优化软件(modeFRONTIER)联合对悬挂式单轨车辆导向力矩进行优化分析,并对优化结果的有效性和可行性进行验证。优化结果表明:在满足给定约束条件下,当空气弹簧垂向刚度、空气弹簧横向刚度、走行轮垂向刚度、走行轮侧偏刚度、导向轮径向刚度达到最优解时,悬挂式单轨车辆的导向力矩降低了26.57%～38.57%,悬挂式单轨车辆的导向性能得到了有效提高。     

悬挂式单轨道岔结构选型与系统设计

研究目的:悬挂式单轨作为一种中低运量交通制式,在中小城市轨道交通及景区观光线路中具有明显的优势。在总结国外悬挂式单轨交通应用的基础上,对悬挂式单轨道岔结构类型、结构特点进行对比分析,提出了我国悬挂式单轨道岔结构选型建议;结合悬挂式单轨交通特点,提出悬挂式单轨道岔结构系统设计建议。研究结论:(1)悬挂式单轨道岔可采用可动心辙叉道岔,道岔侧股采用单圆曲线线型;(2)悬挂式单轨道岔结构设计应系统考虑道岔线型、道岔梁结构设计、道岔转辙系统设计、道岔梁支座及供电轨等接口设计、运营维护设计等因素;(3)为了提高维修维护效率、减小维修维护工作量,降低后期运营风险,建议设置道岔运维监测系统;(4)该研究成果可为悬挂式单轨道岔系统设计提供参考。     

悬挂式单轨车辆走行轮失效对曲线通过及运行平稳性影响的仿真分析

悬挂式单轨车辆走行轮在车辆运行中起到承载和传力的重要作用,其走行轮失效对悬挂式单轨车辆运行性能有重大影响。通过多刚体动力学理论建立悬挂式单轨车轨耦合动力学模型,仿真分析了不同工况下走行轮失效对单轨车辆曲线通过及运行平稳性的影响。仿真结果表明:空载状态下走行轮失效的悬挂式单轨车辆在曲线半径100 m的线路上限速为35 km/h,而满载状态下走行轮失效的车辆一直处于不安全状态,需要尽快行驶到就近站点疏散乘客;同侧走行轮失效对单轨车辆的影响趋势基本一致;在相同行车速度下,走行轮失效时竖向平稳性指标出现了部分数值超过3.0的情况,说明走行轮失效时车辆的运行平稳性会变差。仿真研究结果可为走行轮失效的悬挂式单轨车辆运行提供参考。     

浅谈悬挂式单轨系统——以成都中唐试验线为例

介绍了国内外悬挂式单轨制式的发展历程,并以成都中唐悬挂式单轨试验线为例,对该系统中关键技术部分进行了介绍,分析了悬挂式单轨系统工程及建设特点。在目前国内尚未大范围应用的背景下,结合国外建设案例以及系统自身特点,对悬挂式单轨适用范围进行了论述。最后,分析了悬挂式单轨系统当前在车辆研发、工程设计、运营管理中存在的不足,并就此对城市决策者和车辆厂商提出了相关建议。     

单轨交通应用性分析

城市轨道交通的形式多种多样,作为中等运量的单轨交通,其转弯半径小、占地面积小、拆迁面积少,因此在规划和选线上的适应性有明显的优势。通过了解及研究单轨交通的发展概况、悬挂式和跨座式单轨系统特点、车辆参数及国内外应用情况,对单轨交通在国内的应用性进行分析。     

悬挂式单轨交通线路设计

在从事贵州黔东南、成都大邑、陕西韩城等地多个悬挂式单轨交通项目的设计基础及实践经验上，对悬挂式单轨交通线路技术标准进行分析。通过理论计算，明确线路标准的数据及参数。对不同地段线路平面、纵断面设计方法进行总结，提出在路中、路侧、沿河及地下敷设等线路的布置形式。同时，对应着重考虑的因素，线路设计中的特殊问题以及优化设计的建议进行论述，提出在平面与纵断面组合设计时的注意事项，供业内人士在类似项目设计中参考。     

一种悬挂式单轨转向架结构方案及分析

通过分析德制H-BAHN悬挂式单轨车辆,并结合国内外现行标准、规范及相关专利和文献以及其他相关资料,构建了悬挂式单轨车辆转向架结构模型,分析其中一系、二系悬挂系统及各元器件的作用,并对其曲线通过时各器件性能进行了分析校核。     

悬挂式单轨轨道梁制造工艺研究

以中车青岛四方机车车辆有限公司悬挂式单轨车辆试验线项目为依托,针对悬挂式单轨轨道梁"梁-轨"合一的结构特点,对兼做轮轨走行面的开口箱型轨道梁的加工制造工艺进行研究。介绍了悬挂式单轨轨道梁的结构形式;分析了单轨轨道梁制造过程中的难点,并对制造方案进行比选;系统阐述了悬挂式单轨轨道梁的制造工艺及精度控制方法。     

悬挂式单轨车辆动态包络线计算方法研究

悬挂式单轨交通系统在国内尚处于起步阶段,合理地确定车辆动态包络线是保证系统经济性的主要因素之一.文章基于一种自主开发且通过试验验证的悬挂单轨车辆,分析了悬挂式单轨车辆与传统轨道车辆动态包络线构成要素的差异,提出了悬挂式单轨车辆动态包络线计算的总体思路和基本原理,详细说明了动态包络线的构成要素,给出了计算公式,并通过计算...     

城市单轨交通系统

介绍了单轨交通特别是日本单轨交通的发展情况，分析了单轨交通跨座型车辆和悬挂型车辆的特点；最后，阐述了重庆市的城市轨道交通规划，举出了单轨交通跨座型车辆的一些主要参数。     

悬挂式单轨交通水平曲线地段设备限界加宽研究

悬挂式单轨交通主要适用于道路狭窄或者建筑密度大的特殊地区,通常这些地区设置曲线段较多。曲线段的设备限界直接影响工程可行性、工程投资以及行车安全等问题。悬挂式单轨交通系统与传统轨道交通系统差异较大,目前国内外暂无可直接利用的限界相关规范和标准,为此,以德国H-BAHN型悬挂式单轨车辆为例,通过对车辆结构的分析研究,进而分析水平曲线地段的设备限界加宽因素和计算公式,并采用研究的相关公式计算得出曲线段内侧和外侧的加宽量。     

我国首条悬挂式单轨试验线 建设实践

悬挂式单轨采用胶轮走行系统,具有爬坡能力强、振动噪声小、转弯半径小、乘坐舒适、观景效果好、可防冰雪、适合在低温气候条件下使用等特点。悬挂式单轨属中小运量系统,是城市轨道交通多制式协调发展的补充,适合城市轨道交通辅助线或旅游观光线采用。详细介绍悬挂式单轨的技术优势,并对中唐试验线的建设概况、轨道梁桥、道岔系统、车辆、电池技术、信号控制系统等进行重点阐述,指出悬挂式单轨交通系统广阔的应用前景。     

跨座式单轨车辆的柔性系数计算

根据跨座式单轨车辆的侧倾方程推导了跨座式单轨车辆的柔性系数计算公式,采用UM软件计算了跨座式单轨车辆以极低速度通过曲线时的车体侧滚角。动力学仿真结果表明:文章推导的柔性系数计算公式与动力学仿真结果具有较好的一致性。     

悬挂式单轨交通线路技术标准研究

以最大倾斜角度为6.5°、最高行驶速度为50 km/h的悬挂式单轨车辆为例,对悬挂式单轨交通线路的技术标准进行了研究。首先分析了悬挂式单轨车辆区别于传统钢轮钢轨车辆的受力特性,在此基础上,以悬挂式单轨车辆最大倾斜角度、最高行驶速度、允许的未被平衡离心加速度为参数,提出了悬挂式单轨交通线路最小圆曲线半径的计算方法,计算了不同速度条件下的最小圆曲线半径;提出了基于列车倾斜时变率和未被平衡离心加速度时变率的缓和曲线长度分段计算理论和方法,计算了不同曲线半径、不同行驶速度下的最小缓和曲线长度;提出了悬挂式单轨交通线路的最大坡度、竖曲线半径和最小坡段长度等控制指标。