轮轮系统动力学研究

探讨轮轮系统动力学的建模方法和实现计算机模拟。以车辆滚动试验台模拟直线轨道和直线不平顺轨道车辆的运动为研究对象，用Ｄｅ Ｐａｔｅｒ的车辆动力学一阶理论建立轮轮系统的动力学方程式，用ＭＡＴＬＡＢ语言编制软件，将空心轴传动高速动力车轮ＧＤＭ与Ｐ６０钢轨配合，分析计算其试验台轮轮接触的动力学参数，为高速轮轨型面的优化提供依据并为车辆在滚动试验台上运动的计算机模拟提供了一种方法。     

考虑车体柔性的货车动力学仿真

应用柔性多体系统动力进行货车动力学仿真研究。以货车Ｃ６２Ａ和罐车Ｇ６０为对象，把转向架和轮对作为刚体，车体作为柔性体，对车体建立有限元模型并进行模态分析，用超单元概念通过界面凝聚功能对柔性车体进行预处理，组成刚－柔耦合的车辆动力学模型并进行动力学仿真计算，通过与刚性系统模型的运算结果进行对比，分析车体的柔性效应对安全性的影响，仿真计算是采用有限元分析软件ＮＡＳＴＲＡＮ（ＭＳＣ）和多体系统动力学软件     

铁路桥式方案比选CAD系统中的自动化布束方法研究

铁路桥工方案比选ＣＡＤ系统是应用于铁路桥梁初步设计的大型计算机辅助设计软件。本文着重研究预应力混凝土连续梁体系自动布束问题，导出了适合于多跨连续梁任意体系转换形式的自动布束的力学方程。采用本论文的布束方法，布束一次完成，可以回避由于结构体系转换产生的徐变次内力及在超静定结构施加预加力产生次内力的复杂计算。     

计及车体弹性效应的车辆动力学振动方程,振型函数和频率方程解析

引用多体动力学概念对高速车辆系统动力学模型进行了理论分析，推导出了车体为弹性梁，转向架构架为刚体，一、二系弹簧阻尼串联、并联构成的车辆系统的车体弹性梁振型函数和频率方程表达式，建立了在外激励力作用下的车辆多体系统动力学方程。可用于分析和修正车辆系统动态响应的数值计算和试验测试结果。     

导出机车车辆动力学符号式方程的计算机方法和程序

作者提出的符号矩阵运算方法和用C语言编写的WSEM程序用于机车车辆动力学的研究中，可导出机车车辆在惯性坐标系中的线性和非线性符号式方程。通过计算实例表明，符号式方程的构造方法比数字式先进，而且运算时间短并准确。该程序具有通用性，除用于机车车辆系统外，还可用于其他机械系统。     

车辆动力学的多体有限元方法

本文提出一种新的车辆动力学数值仿真方法－多体有限元方法，由Ｈａｍｉｌｔｏｎ变分原理建立多连续体动力学系统的能量泛函，用Ｈｉｌｂｅｒ逐步时间积分格式求解运动方程，讨论了多体有限元方法中处理边界耦合作用的拓朴分析、微分几何分析和数学规划的Ｌａｇｒａｎｇｉａｎ乘子法。车辆动力学的多体有限元方法有良好的实用价值，也适用于其他工程领域。     

机车车辆系统动态仿真综合软件的研究

系统介绍了机车车辆系统动态仿真综合软件ＴＰＬＤＹＮＡ的研制工作，并介绍了以第二类拉格朗日方程建立起机车车辆系统数学模型的方法，对该软件的模块构成、功能和特点作了系统阐述。为了验证ＴＰＬＤＹＮＡ软件计算结果的可靠性，本文还用该软件进行了Ｃ６２货车的动力学性能计算。     

铁路客车动力学软件的研究与应用

较为系统地阐述了采用英国ＶＡＭＰＩＲＥ动力学软件进行客车运力分析的一般方法及原则，对车辆系统模态，线性和非线性平生，蛇行运行稳定性分析、曲线通过能力的计算等动力学问题进行了详细的论述，并给出了利用该软件建立客车动力学数学模型的技巧。     

刚-柔耦合系统动力学分析

给出了刚．柔耦合系统的运动学描述方法，利用Hamilton变分原理和弹性梁的变形理论，建立了包括中线耦合变形与刚体大范围运动相互耦合作用时弹性梁的运动学控制方程，利用Garlerkin模态截断，从物理意义上解释了学们多年来一直在研究的动力刚化现象，最后用数值模拟验证了理论的正确性．     

面向对象的机车车辆动力学仿真建模研究

研究了面向对象的机车车辆动力学模型的建模方法，并用基于ＭＡＴＬＡＢ的ＳＩＭＵＬＩＮＫ软件工具，开发了机车车辆动力学集成仿真系统和通用工具箱，介绍了仿真系统的原理，主要结构及功能，并对工具箱中的关键子模块作了简介，并以一主动控制的转向架横向模型图框为例，说明了采用面向对象方法的优越性。     

轨道动力学层状梁模型与算法中的几个问题

研究目的:轨道结构层状梁模型由于模型简单,被广泛应用于轨道动力学及车辆-轨道耦合系统动力学分析中。简化的轨道结构层状梁模型能否反映半无限空间上实际轨道结构的变形规律和动态特性,运用轨道结构层状梁模型得到的车辆和轨道结构动力响应精度如何,这些问题还未见系统研究。本文通过建立车辆-轨道结构层状梁非线性耦合系统动力学模型,构建运用交叉迭代法分别独立求解车辆和轨道结构动力学方程的显示算法,对比分析轨道结构层状梁模型与轨道结构三维块体单元模型的计算结果,以及轨道结构层状梁模型与轨道结构半无限空间模型计算结果的差异,分析轨道结构层状梁模型在车辆-轨道耦合系统动力学分析中的适应性。同时,还对比分析交叉迭代法与传统的耦合方程算法在求解车辆-轨道耦合系统动力响应时的计算效率、计算精度和算法特点。研究结论:(1)采用层状梁轨道模型模拟轨道结构是可行的,计算结果具有良好的精度,能够满足工程问题的分析要求;(2)交叉迭代法相对于传统的耦合方程算法计算效率更高,精度更好,用时更省,程序设计更容易,不仅适用轮轨线性接触分析,而且适用轮轨非线性接触分析;(3)通过引入松弛因子对轮轨接触力进行修正,可加快交叉迭代算法...     

机车车辆在轨道上运行的动力学可视仿真

机车车辆在轨道上运行是一个动力学过程，也是一个运动学过程，本文在数值计算的基础上，结合3维建模研究，提出了基于线路函数的动画关键帧车辆运动可视再现方法，研究了具体的线路插值方法，数据标识和关键帧的生成等，最后，在开发的仿真平台上运行，取得了较好的效果。     

机车车辆动力学集成仿真系统的开发

新近开发的机车车辆动力学研究仿真系统采用了目前科学界流行的科学计算软件环境ＭＡＴＬＡＢ／ＳＩＭＵＬＩＮＫ，具有集模块式建模、时域仿真及后处理等功能，包括人机界面及动画演示等通用模块。模块结构开放，允许用户选择计算用户、处置计算结果，甚至修正模型结构。最后通过应用实例对试验数据进行了比较。     

采用主动悬挂技术是改善机车横向动力学性能的有效途径之一

主动控制振动技术在机车车辆中的应用研究具有重要的理论意义和实用价值.本论文对主动控制技术做了系统的研究,并把这一技术应用于改善铁道机车车辆的横向振动性能.用ADAMS/RAIL软件建立了机车仿真模型和全主动悬挂动力学方程,推导出系统的状态方程.采用线性二次型最优控制方法,用MATLAB软件编写程序并计算出最优反馈矩阵.将MATLAB软件与ADAMS/RAIL软件相结合进行仿真计算.通过对仿真计算结果的分析和研究,提出了全主动悬挂技术可以有效地改善机车车辆横向动力学性能的观点.本文还对半主动悬挂进行了仿真计算,研究表明半主动悬挂也可以比较有效地改善机车车辆横向动力学性能,但是比全主动悬挂的效果差一些,而由于半主动悬挂的结构简单,成本和维护费用较低,在机车车辆主动控制振动技术的应用研究中也应当给予一定的重视.     

货车制动及匀速运行工况动力学仿真

应用ＮＵＣＡＲＳ程序对货车建立模型并进行动力学仿真计算，分析了模型在各种不平顺组合条件下的系统动力学响应，同时，对制动工况下的动力学响应进行了分析，并与匀速工况进行了对比，得出了相应的结果。     

货车转向架动力学参数测试台研究与试验

货车转向架动力学参数测试台是我国第一个对货车转向架结构参数，特别是对抗菱刚度进行准确测定的专用试验台。该参数测试由基础钢结构滑动平台、两通道液压伺服加载系统和采用虚拟仪器技术构成的计算机测试系统3部分组成。其测试原理是将组装状态的转向架或其轮对固定在滑动平台上，然后控制两个液压激励器使滑动平台产生平动或转动，强迫转向架各部件之间或转向架与车体之间产生相对位移，根据传感器的转向架各部件的位移，以及激励器的作用力，计算出转向架的各种动力学参数。根据抗菱刚度的理论定义，探讨了三大件式转向架抗菱刚度在参数测试台上的测试方法和计算公式。介绍了参数测试台的首次应用。借助于参数测试台的试验验证，使一种新开发的2E轴低动力作用货车罱向取得了较好的动力学参数，并一次通过了线路试验考核。该动力学参数测试台为我国货车转向架的设计制造提供了一种新的试验手段。     

高速列车空气动力学数值计算

简述了高速列车空气动力学计算机数值计算方法及软件，对目前高速列车气动性能进行计算，优化车体外形及部件结构位置的合理性。     

运行旅客列车动力学性能研究

分析了实际运营旅客列车动力学状态监测与出厂新造车的动力学评估方法的不同之处。提出了运用统计模式识别的贝叶斯估计来对车辆状态进行评估，研究了时间序列分析方法对实际运营旅客列车的动力学性能评估方法。对某型号的实际运营旅客列车动力学性能进行了分析。贝叶斯估计要求大量的先验概率与类条件概率，实际工程运用需要寻找更多有效的方法来获得这些概率分布。时间序列分析是一种有效的方法，通过试验数据将ar的系数与模态频率和模态阻尼辩识出来，进而探索系统结构特性的变化是一项很有意义且很复杂的工作。通过阶数一定时的系统最终误差如可以辨识出系统状态变化，为进行实时诊断工作提供了有益的思路。     

C62A型货车动力学仿真

应用美国ＡＡＲ的ＮＵＣＡＲＳ程序对货车建立三辆车模型并进行动力学仿真计算，分析了模型在各种不平顺组合条件下和曲线通过的系统动力响应。同时，为分析制动 工况时车轮制动力矩和两端车钩力对货车运行安全性的影响，对制动工况下的动力学响应进行了分析，并与匀速工况进行对比，得出了相应的结果。最后，从几何关系的角度 初步分析车辆的横向振动对纵向力求解结果的影响。     

弓网系统动力学分析

采用二元受电弓模型建立了弓网垂直耦合动力学系统,通过欧拉-拉格朗日方程推导出受电弓-接触网系统振动微分方程组,并利用中心差分法编写的数值仿真程序;研究了列车运行速度、接触网和受电弓参数对弓网系统动态接触压力的影响。