基于动力学仿真的地铁车辆动态包络线计算方法

在CJJ 96—2003《地铁限界标准》计算各种限界的基础上,提出了一种基于动力学仿真的地铁车辆动态包络线计算方法。在地铁限界的计算中结合车辆动力学仿真,能更加科学可靠地校验地铁车辆运行的安全性,也能制定出更加安全经济的地铁限界。     

铁道车辆动态包络线计算方法研究

针对城市轨道车辆、高速动车组和铁道机车车辆,对比分析了采用CJJ 96—2003标准、UIC 505标准和动力学方法计算车辆动态包络线的异同。探讨了将动力学仿真结合CJJ 96—2003标准计算动态包络线的方法,分析了将UIC 505标准应用于一般铁路限界计算的方法,研究了故障工况下的包络线计算方法。此外,还编制了限界计算软件,并给出了简单的算例。     

时速250公里以下客运专线(城际铁路)建筑限界研究

根据城际铁路及其列车的实际情况,以CRH系列动车组为主要计算车辆,应用ADAMS/Rail软件建立车辆动力学仿真模型,仿真计算CRH系列动车组的车体横向动态偏移量,并结合横向静态偏移量和车体制造公差确定车体动态包络线.与客运专线联调联试和综合试验测得的站台高度位置处车体最大横向偏移量对比,验证了仿真结果的可靠性.借鉴地铁限界的设置原则,根据仿真计算结果,考虑适当的安全间隙及其他限制因素,确定城际铁路建筑限界轮廓的基本尺寸.其中,最大半宽为2 200 mm,最大高度为7 250 mm;地面侧线站台限界宽度宜维持1 750 mm,地面正线站台限界宽度为1 800 mm,地下站台限界宽度取1 750 mm.该建筑限界轮廓能够适应现行桥梁和隧道设计要求.     

深圳地铁11号线车辆限界校核

介绍车辆限界计算的原则和计算要素,依据CJJ 96—2003《地铁限界标准》,以深圳地铁11号线车辆为例,对各种工况组合情况下的车辆进行了限界校核。     

对地铁车辆限界若干问题的探讨

对目前执行的CJJ 96—2003《地铁限界标准》中有关车顶设备的高度、静态限界的检查及计算、直线电机车辆的车长等问题作了深入分析,提出了相应的修改建议。     

多车型低地板有轨电车动态包络线计算方法研究

铰接形式的模块化低地板有轨电车的车体之间采用铰接装置进行连接,因此限界校核时不能完全采用基于全动态包络且适用于常规4轴地铁车辆的CJJ/T 96—2018标准。文章以四模块单车型和七模块浮车型两种具有典型特征的低地板有轨电车为例,通过对编组形式和铰接形式的分析,提出了可适应多种车型的低地板有轨电车动态包络线的计算原则和方法。目前,该方法已成功运用在多个低地板有轨电车项目的车辆限界校核工作中。     

基于安全裕量的列车车体轮廓线设计

结合CJJ 96—2003《地铁限界标准》,对车体外轮廓线进行研究,形成以安全裕量为约束的车体外轮廓设计线,并以Matlab软件为平台开发一套供设计人员使用的设计工具。当限界条件或与车体限界计算相关的参数改变时,软件可以实时响应得出车辆限界的变化量并在限界图中表示;如果计算出的安全裕量小于给定安全裕量,程序将对车体初始外轮廓线进行迭代,直到满足给定安全裕量为止。     

广州地铁1号线车辆和隧道设备限界的确定

分析了广州地铁１号线车辆静态限界包络线和动态限界包络线的确定途径，从而得出隧道设备安装要求的限界。同时介绍了ＵＩＣ５０５国际标准和德国Ｂｏｓｔｒａｂ标准在限界确定中的应用。     

有轨电车曲线段设备限界计算模型研究

根据有轨电车、线路、轨道等技术参数和直线段下设备限界控制点,采用解析几何方法,导出不同编组类型有轨电车曲线段曲线几何偏移引起的加宽和加高量计算公式。结合《地铁限界标准》(CJJ96-2003)中计算公式,建立水平曲线段设备限界控制点坐标的计算模型。利用Matlab软件中的图形用户界面GUI开发了曲线段设备限界计算软件,并通过实例计算验证了该软件的可行性和有效性,为计算有轨电车曲线段设备限界提供了一种有效方法。     

城市轨道交通工程车辆限界研究

随着我国城市轨道交通的快速发展,城市轨道交通用工程车辆也在同步增加。文章从我国现行的限界标准出发,对GB 146.1—1983《标准轨距铁路机车车辆限界》和CJJ 96—2003《地铁限界标准》两种限界体系进行对比分析,并对工程车辆限界计算时的特殊性及注意事项进行研究,阐述了接触轨受电方式车辆限界对车下吊挂设备的特殊要求。     

有轨电车浮动车体动态包络线计算方法

浮动车体有轨电车采用模块化铰接车体结构,车体各模块之间采用铰接装置连接,因而其限界计算不能直接引用使用刚性车体的地铁车辆的计算方法。根据5模块悬浮车体有轨电车的结构特点和运动自由度,参考CJJ 96—2003标准,探讨了5模块浮动车体有轨电车的车辆动态包络线的计算方法。根据车体各模块之间以及车体与转向架之间的运动关系,分析了车体各模块的横向偏斜系数、垂向偏斜系数和柔性系数的取值方法,并增加了车体相对转向架转动而产生的横移量。提出的限界计算方法可扩展到3模块和7模块的浮动车体有轨电车以及单车体型有轨电车。     

几种非正常工况下的车辆限界计算

以地铁车辆限界标准为基础，以某地铁工程车为例，对例举的3种非正常工况下的车辆动态包络线进行计算，并对结果采用图形对比的方式进行了比较，通过对比分析认为在非正常工况下需要更大的车辆限界。为车辆在运行过程中，出现非正常工况时，车辆是否会超限提供理论依据，也为今后对非正常工况下的车辆限界计算提供一种参考，保障车辆运行安全。     

跨座式单轨车辆动态包络线计算方法

针对跨座式单轨车辆,介绍其转向架的组成和导向方式,分析影响计算跨座式单轨车辆动态包络线的因素。在《跨座式单轨交通设计规范》(GB50458—2008)计算方法的基础上,借鉴地铁动态包络线计算方法,结合跨座式单轨车辆及其转向架的结构特点,推导得到跨座式单轨车辆动态包络线计算公式,编制限界计算软件。     

低地板铰接列车动态包络线计算

通过分析70%和100%低地板铰接列车通过直线轨道和曲线轨道时的位置和运行姿态,推导铰接列车几何曲线通过算法。采用CJJ96-2003车辆动态包络线计算方法,根据铰接列车的结构特点对计算公式进行修正。结合列车姿态,提出铰接列车的动态包络线计算公式和计算方法。编写了计算机仿真软件,实现低地板铰接列车的几何曲线通过和动态包络线自动计算。     

线路条件对高速列车横向动态偏移量的影响

为研究不同线路条件对车辆横向动态偏移量的影响,从而为高速铁路限界的拟定提供理论依据,利用SIMPACK软件建立车辆一线路耦合模型,研究轨道不平顺、曲线超高对车辆最大横向动态偏移量的影响。结果表明：轨道不平顺会增大车辆的横向动态偏移量,在直线线路上车辆横向动态偏移量随列车速度的增大而增大;当列车速度为350km／h时,动态偏移量增大到22．7mm;在曲线半径为300m的线路上,轨道不平顺使动态偏移量分剐增大了10．1mm;对于相同的小半径曲线线路,列车通过速度越大,车辆横向动态偏移量越小,但会加剧欠超高。列车通过速度过低,车辆存在倾覆的危险;建议确定车辆动态限界时应考虑轨道不平顺、曲线线路超高以及列车通过速度的影响。     

某出口地铁车辆倾摆试验与仿真对比研究

为了验证某出口地铁车辆动态包络线是否满足动态限界要求，需要进行试验测试。文章介绍了一种基于AS 7507:2017标准的倾摆试验测试方法，对某出口地铁车辆进行了倾摆试验，同时采用SIMPACK多体动力学软件建立了车辆动力学模型并进行了相应仿真分析，得到了相关预测数据，并将试验测试数据与仿真分析结果进行了对比，主要从一系侧滚角、二系侧滚角、车体倾摆量和车体下垂量4个方面进行了比较分析。结果表明，仿真分析结果与试验结果基本一致且满足GM/RC 2641标准试验要求，证明了该试验方案的可行性与安全性。     

出口澳大利亚机车限界计算

采用AS7507.1:2009《铁路轨道车辆-轨道车辆外形-第一部分:轨道车辆》中提供的机车车辆限界计算方法,对出口澳大利亚机车限界进行了计算.计算了静态轮廓、基本运动轮廓、水平曲线扫描运动轮廓和竖曲线扫描运动轮廓.计算结果与澳大利亚限界标准提供的参考机车轮廓进行了比较,结果表明该机车满足澳大利亚标准规定的限界要求.     

地铁限界问题探讨

分析地铁限界中抗侧滚扭杆对车辆动态包络线的影响及车辆与站台间隙问题,并提出在标准中增加相关内容的建议。     

车辆条件对高速列车横向振动偏移量的影响

为研究不同车辆条件对列车横向振动偏移量的影响,从而为高速铁路限界的拟定提供理论依据。基于SIMPACK有限元软件,建立车辆-线路耦合模型,研究车辆载荷、新旧车轮、车辆类型对高速列车横向振动偏移量的影响。仿真结果表明:磨耗到限的旧轮较新轮对横向振动偏移量的影响较大,最大从73.8mm增大到156mm;动车满载有利于减小车体的横向振动偏移量;由于车辆悬挂系数等参数不同,动车车型对车体的横向振动也有影响;线路条件对车体的横向振动偏移量影响较大,建议制定车辆限界时除车辆本身的状态外,还应考虑线路条件的影响。     

市域铁路限界研究

根据市域铁路车辆技术参数,考虑适当的制造公差和磨耗引起的车辆横向偏移,提出了市域铁路车辆限界。分析了市域铁路建筑限界主要尺寸的影响因素,并结合市域铁路车辆运用条件,采用动力学仿真和理论计算方法分别计算了车辆外轮廓的动态包络线,然后综合计算分析结果,考虑适当的安全裕量,提出了市域铁路建筑限界轮廓图。