长大货物列车智能型电控空气制动动力学性能分析

针对货物列车智能电控空气制动系统，首先进行一维纵向动力学分析计算，然后取出列车中纵向力量大的车辆，并结合前后两辆车形成三车三维动力学模型，输入轮轨参数、制动力矩，利用ADAMS/Rail模块建立了动力学仿真系统并进行了动力学仿真分析，并和我国重载货物列车最常用120型空气制动系统进行了比较。通过一维纵向动力学分析，指出电控空气制动货物列车在制动距离、车钩力等参数上较120型空气制动机货物列车优良。电控空气制动车钩力和纵向加速度的变化均较小，且最大车钩力车位在整个制动过程中基本为压钩力，且制动力分布均匀，减少了列车纵向力，有利于重载货物车辆的运输安全和延长车辆的使用寿命。三维仿真分析表明，电控空气制动在脱轨系数、轮重减载率、轮轨横向力、车体点头加速度等有关安全性的动力学性能指标上都远远优于传统的120型空气制动机。因此，无论从一维和三维动力学，列车智能电控空气制系统对货物列车制动性能及运行安全性都具有极大的改善。列车电控空气制动对于货物列车的制动具有极大的经济效益，是未来我国长大重载货物列车抽旧动系统的发展方向。     

基于车辆滚动制动试验台的轨道交通列车动态制动性能试验研究

长期以来,列车制动系统在实验室内只能进行制动阀和制动系统静置试验,难以直接测试列车实际动态制动性能,因而对于长大货物列车制动性能及引起的纵向动力学效果难以判断。为此提出了基于滚动制动试验台进行车辆动态制动试验,即将虚拟列车制动系统模型与实际车辆制动系统组合,应用虚拟列车制动系统模型,通过计算机控制模拟不同编组列车的不同位置车辆的制动管路气压曲线,控制滚动制动试验台上单车做各种制动试验,以得出比较准确的列车各个车辆的实际动态制动效果。滚动制动试验台上车辆实际制动减速度和车辆前后拉杆承受的纵向力,为进一步评估各种编组列车制动纵向动力学性能提供了准确的依据,为长大货物列车运行安全提供了可靠的评估试验仿真装置。     

车辆减速器防超速降噪声技术的研究

针对目前驼峰调车场在车辆车轮有污染或雨雪天气情况下溜放车组出口超速及车辆减速器普遍存在的制动噪声问题,深入分析和研究溜放车组超速和减速器制动噪声产生的机理,结合试验室对复合制动夹板的摩擦性能试验,研制出适用于既有减速器安装的防超速降噪声制动梁。并根据上道样机各项性能的测试结果,对防超速降噪声制动梁的结构和对摩擦副材料、成分、组织及结构进行优化改进,最终成功研制出能满足车辆减速器各项性能要求的防超速降噪声的制动梁。     

列车空气制动系统数值仿真

根据气体流动理论和120阀原理建立了列车空气制动系统仿真模型。介绍了机车自动制动机和车辆120阀模型的组成，各种功能的实现方法，给出了各种编组长度和各种减压量的制动缓解和紧急制动仿真结果，并与实验结果进行了对照，结果表明，该程序系统能很好地仿真列车制动系统性能，该系统可以用于分析制动过程。为制动系统的设计和改进提供了有力的分析工具。     

流体阻尼制动器原理及仿真

介绍了一种新型液压制动器原理和工程应用,按照流体力学理论建立了作用在活塞上的阻尼力数学模型,利用SIMPACK软件建立了车辆动力学模型。分析了常用制动方式下液压制动器的性能,仿真结果表明:所设计的液压制动器动力学性能良好,尤其适合长时间连续制动。     

基于LTR动态预测的重载车辆防侧翻滑膜控制研究

为改善重载汽车的主动防侧翻能力,提出基于LTR动态预测的重载汽车防侧翻差动制动控制方法。针对重载汽车的实际干扰,将其简化为三自由度重载车非绊倒型侧翻动力学模型,以最大横向载荷转移率为控制目标,融合差动制动控制原理设计了可动态预测重载汽车侧翻且主动防侧翻的ABS差动制动控制方法;应用滑膜控制实时调控差动制动系统制动力,保证车辆的转向性能及制动性能。利用TruckSim及Matlab/Simulink进行联合仿真,并在车辆有较大负载的情况下选取了角阶跃实验及Fish-Hook实验2种典型工况对算法进行仿真测试分析。结果表明,该控制模型能够有效提高车辆的防侧翻能力,改善车辆的操纵稳定性。     

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。     

机车-轨道空间耦合动力学模型及其验证

基于车辆-轨道耦合动力学理论，以六轴机车为例，建立了机车-轨道空间耦合动力学模型，并编制了相应的计算机仿真软件，通过与实车线路试验结果进行比较，表明该模型及其仿真软件是正确可靠的，可以用于分析研究机车与轨道的动态相互作用问题，进行机车动力学综合性能预测评价。     

不同减振轨道上地铁车辆动力学性能对比分析

为研究地铁车辆在不同减振轨道结构上的动力学性能,基于车辆-轨道耦合动力学理论,建立考虑不同类型减振轨道的地铁车辆-减振轨道耦合动力学模型.基于动力学仿真,对比分析地铁车辆在4种常用减振轨道上的横向稳定性,以及直线和曲线段的轮轨动力学性能.结果 表明:减振轨道结构参数对地铁车辆横向稳定性有很大影响,弹性扣件减振轨道上车辆的轮轨安全性指标略小于其他3种减振轨道.     

高速动车组紧急制动系统的建模与仿真分析

根据高速动车组紧急制动系统的施加原理及制动特性,利用AMESim软件分别建立了单车级紧急制动气路模型、车辆制动子模型以及整车紧急制动模型。在此基础上,针对不同载荷、轮径及制动施加方式对所建立的模型进行复合仿真,分析了不同车辆参数对制动性能的影响,并研究了风速、轨道坡度对制动距离的影响。所得结果与真车试验结果的误差在允许范围之内,表明所建立的模型是有效的。所建立的制动系统模型为通过仿真模拟验证各种动车组紧急制动性能提供了一个有效方法。     

TJK型减速器接口电路的改进

TJK1-C型减速器控制电路中，减速器的动作时间，尤其是缓解时间对溜放车辆的调速效果相当重要。根据其性能，减速器缓解时间每延长10％～20％，就会造成溜放车辆低速甚至夹停。设计者为了减少减速器缓解时控制命令输出的间接时间，让缓解继电器HJJ在减速器制动时随制动继电器     

弹性车轮车辆临界速度及曲线通过性能分析

建立了弹性轮对车辆—轨道耦合系统动力学模型,对弹性轮对车辆—轨道耦合系统的临界速度及曲线通过性能进行了动力学仿真,并与刚性轮对车辆的计算结果进行了比较和分析。根据GB/T 5599—1985《铁道车辆动力学性能评定及试验规范》进行评价,结果表明,弹性车轮的临界速度及曲线通过性能均满足要求。     

地铁列车制动仿真软件的开发

为实现地铁列车的制动过程仿真,分析了地铁列车制动系统仿真所需的车辆及制动系统的简化模型,开发了仿真软件。车辆子模型采用模块化建模方法,将车辆拆分成轮对、弹簧阻尼、构架、车体等部件进行建模。制动系统子模型基于实验数据构建,通过对试验曲线进行插值计算等方式得到仿真所需要的制动相关曲线,该软件可以执行实时仿真,仿真结果准确可信。     

制动工况下车辆的动力学分析

以我国主型货车C62A车为研究对象,以制动工况下车辆的动力学响应为研究内容,用动力学分析软件ADAMS/Rail建立仿真分析模型,通过制动与匀速工况车辆与安全性相关参数变化情况的对比,得出施加制动力会影响车辆安全运行的结论以及影响的情形.     

车辆动力学模型与ATO关键参数计算分析

车辆动力学模型是列车在运行过程中的一种数学状态模型,通过分析列车运行状态、测速定位误差、空转/打滑、牵引/制动特性及操作滞后延时等影响因素,根据不同的控制目标建立分步迭代计算、车辆传递函数和受控自回归滑动平均3种车辆动力学模型.同时为了提高列车控制性能,对ATO系统中的一些时变关键参数进行分析和校正补偿.最后通过传递函数模型对PID (Proportion Integration Differentiation)速度控制器的控制参数进行理论整定的应用,说明车辆动力学模型为ATO控制算法提供被控对象的数学理论基础具有重要价值.     

车辆作用下板式轨道动力分析模型及验证

基于车辆-轨道耦合动力学理论;采用多刚体动力学理论建立车辆系统动力学方程;以梁-板-板有限元模型模拟板式轨道;通过轮轨关系将车辆系统和板式轨道系统联系在一起;建立车辆-板式轨道耦合动力学模型。采用德国高速低干扰谱作为轮轨激励进行板式轨道动力学仿真分析。车辆参数按200 km/h动车组选取;轨道参数参照遂渝线板式轨道结构选取;计算多种车辆运行速度下板式轨道的动力响应;并与遂渝线无砟轨道综合试验段动力学测试结果对比。仿真计算结果与试验数据吻合较好,表明该模型正确可靠,可用于研究车辆荷载作用下板式轨道的动力学问题。     

HX_D1组合列车牵引与电制动模型的验证

为了验证重载列车牵引与电制动模型可靠性,以HX_D1型8轴9 600kW电力机车为研究对象,使用列车空气制动与纵向动力学联合仿真系统(TABLDSS)分别对惰行、牵引和电制动工况下的速度、车钩力等参数进行仿真计算并与试验比较。结果表明:车辆运行基本阻力模型在惰行工况下能够很好的模拟列车瞬时速度变化,最大误差0.9km/h;上坡道牵引工况下的仿真速度与试验最大误差在±1km/h内,第4车车钩力最大误差3.2%;下坡道制动工况下仿真速度误差0.8km/h,第4车车钩力最大误差3.7%,证明了建立的车辆运行基本阻力、牵引与电制动模型是准确的。     

轨道交通车辆架控制动系统建模及防滑控制研究

制动系统的性能对列车安全运行有重要的影响。在原理分析的基础上,利用AMESim仿真软件对EP2002制动系统气动阀单元(PVU)进行了建模,并通过常用制动和紧急制动仿真验证模型的正确性。在MATLAB/Simulink软件环境下搭建列车动力学模型,并编写防滑控制逻辑,与AMESim气动阀模型进行联合仿真,验证防滑逻辑的有效性。从常用制动和紧急制动仿真结果可以得出,所搭建的EP2002的PVU与真实系统的反应一致,验证了PVU模型的正确性。从防滑控制仿真结果可以看出,所设计的防滑控制逻辑能够达到控制要求,在发生连续滑行时能够达到稳定的防滑效果,为实际列车制动系统的设计和故障的解决提供了有效的模型基础。     

制动工况车辆的动力学分析

以我国主型货车Ｃ６２Ａ车为研究对象，以制动工况下车辆的动力学响应为研究内容，用动力学分析软件ＡＤＡＭＳ／Ｒａｉｌ建立仿真分析模型，通过制动与匀速工况车辆与安全怀相关参数变化情况的对比，得出施加制动力会影响车辆安全运行的结论以及影响的情形。     

转K2型转向架弹簧两级刚度转换对车辆动力学性能的影响

为研究转K2型转向架弹簧两级刚度转换点的刚度非线性对车辆动力学性能的影响,以N17AK型平车为研究对象,利用车辆系统动力学分析软件UM建立了动力学计算模型并进行了分析。仿真结果和线路动力学试验结果都表明,N17AK型平车空车、半重车、重车工况下的各项动力学性能考察指标都在GB/T 5599—1985规定的范围内;N17AK型平车在半重车工况下的各项动力学性能考察指标均没有出现脉冲式的变化,即弹簧刚度转换点对车辆动力学性能不会产生脉冲式的影响。