摆式列车可控径向转向架建模及动力学仿真

建立了摆式车辆系统动力学模型，采用数值仿真方法研究了摆式列车曲线通过时径向转向架的动力学性能。仿真结果表明，摆式列车以高于常规列车30％的速度通过曲线时，采用迫导向径向转向架能有效降低轮轨磨耗和改善动力学性能，主动控制径向转向架能达到与迫导向径向转向架相近的效果，两者的曲线通过性能均比无导向和自导向径向转向架好，且具有较高的非线性临界速度。可控径向转向架能方便地调整径向增益，且在作动器卸荷后具有与自导向径向转向架一样的性能。     

铁路传统转向架和具有轴间连接转向架的蛇行稳定性比较

将传统2轴转向架与具有轴间连接轮对导向系统的转向架进行比较,表明自重轻的轴间连接轮对导向系统,能使转向架具有较好的蛇行稳定性和曲线通过性能,从而降低了轮轨间的横向力,并减小轮轨磨耗。     

具有故障防护功能的导向系统用电液式作动器的研制

为了防止主动导向系统所存在的误导向问题,降低缓和曲线段的轮轨横向力,设计了电液式导向作动器。线路试验结果表明,所开发的电液式导向作动器改善了转向架的导向性能,并具有故障防护功能。     

跨坐式单轨车辅助导向装置的导向效果分析

文章介绍了INNOVIA 300型跨坐式单轨车辅助导向装置的主要结构及作用原理,采用多体动力学UM软件建立带有辅助导向装置的跨坐式单轨车的动力学仿真模型,分析了跨坐式单轨车曲线通过的转向架回转角、导向轮和走行轮受力情况。仿真结果说明,辅助导向装置明显地减小了转向架在曲线上的冲角、导向轮径向力和走行轮侧偏力,有效地改善了转向架曲线通过时的导向性能。     

无摇枕转向架辅助径向系统的性能评定

介绍了一种无摇枕转向架辅助径向系统。线路运行试验和动力学仿真分析结果表明,安装辅助径向系统的转向架可大幅降低过曲线时的轮轨横向力,降低过曲线时的轮缘尖啸声,并具有防止过导向的功能。     

高速磁浮列车线路匹配动力学性能分析

线路匹配性能是指高速轨道车辆与不同线型缓和曲线之间相互动力作用所决定的匹配性能。为了研究高速磁浮车辆的线路匹配性能，进行了1列3车车组曲线通过性能仿真分析。与轮轨导向不同，高速磁浮导向是在主动导向控制下电磁导向力使整个走行部准确地沿轨道中心线无接触悬浮运行。为了消除传统曲线计算公式存在的误差以满足磁浮线路的高精度和连续光滑要求，利用基于样条函数技术的新方法设计了如下两种线形缓和曲线：正弦形和圆整基本线形。1列3车车组的曲线通过性能仿真对比表明：根据高速磁浮导向原理，当有超高限速曲线通过时，正弦形缓和曲线具有优越的线路匹配性能；而圆整基本线形（仍属于三次抛物线）则不具备良好的线路匹配性能；当无超高曲线通过时两者匹配性能相当。     

交叉杆结构的副构架式径向转向架动力学性能研究

分析了交叉杆结构的副构架武径向转向架的导向机理和性能特点,重点研究了交叉杆结构参数对车辆动力性能的影响.建立了交叉杆结构的副构架式径向转向架车辆的动力学仿真模型,计算比较了结构尺寸不同的交叉杆结构转向架间稳定性与曲线通过性能的区别.给出了一个能使车辆动力学性能最好的交叉杆结构尺寸的优化取值区间.     

高速磁浮轨道导向不平顺检测系统的研究

高速磁浮列车是利用电磁力实现车辆与轨道无接触高速运行的一种新型交通工具,车辆的导向和制动性能受到轨道导向不平顺的影响。为了保证高速磁浮车辆运行的安全性、稳定性和舒适性,设计一种结构简化、低成本和搭载式的磁浮轨道导向不平顺检测系统。该系统基于惯性基准法原理实现检测,由加速度计、测距传感器、数据记录仪和里程检测模块组成,并未使用陀螺仪和倾角仪测量载体的姿态角变化。分析了车辆姿态变化对导向不平顺检测误差的影响,因未修正姿态导致的检测误差绝对值在直线段轨道达到0.4 mm,而在曲线段轨道超过了3 mm。为了降低缺乏姿态观测所致误差,提出一种设计线型辅助的策略用以部分替代倾角仪功能,即以列车所在位置轨道的横坡角和纵坡角分别近似替代载体的侧滚角和俯仰角低频分量,并用于补偿加速度积分中的重力和离心力分量,仿真表明该方法可将曲线段轨道的检测误差降低至0.6 mm。此外,结合磁浮轨道刚度大、变形小以及分段铺设的特点,利用分段直线拟合方法对不平顺检测结果进行平滑处理,从而进一步降低缺乏姿态观测的影响,保证系统具有足够的检测精度。通过小车检测试验,结果表明所设计系统及数据处理方法可实现±0.5 mm之内的检...     

用于特快内燃机车的摆式车体径向转向架的开发

为实现高寒地区多弯道区间的高速化，开发了用于内燃动车的摆式车体径向转向架。本文介绍了该转向架的性能及其对导向系统、车体倾摆系统的特点。     

货车径向转向架原理及其运用

解决转向架曲线通过性能和横向稳定性之间的矛盾一直是车辆系统动力学长期研究的课题,采用常规转向架无法同时满足二者的要求。径向转向架的出现有效地解决了这一矛盾,其既能保证转向架曲线通过性能的要求,又能改善横向稳定性。简要介绍了国内外货车径向转向架的发展及其应用概况,并阐述了迫导向、自导向径向转向架的导向机理及其基本结构。对我国货车径向转向架的发展提出了建议。     

悬挂式单轨列车曲线通过性能分析

曲线通过性能分析是转向架设计的基础之一。使用多体系统动力学软件建立悬挂式单轨列车-轨道系统60自由度动力学模型,模型考虑轮胎-轨道接触非线性,空气弹簧和抗横摆减震器弹簧非线性。模拟悬挂式单轨列车通过曲线轨道时导向轮与轨道间法向接触力的动态变化过程,研究了空气弹簧水平刚度和轨距变化对转向架曲线通过性能的影响。结果表明:悬挂式单轨列车转向架具有不同于传统轨道车辆的曲线通过形态;空气弹簧水平刚度对转向架的曲线通过形态和导向轮法向接触力有显著的影响,水平刚度为0.01 MN/m时,相较于水平刚度0.1 MN/m,最大导向轮轨法向接触力可减小63.2%;轨距变化对转向架的曲线通过性能影响不明显,减小空气弹簧水平刚度可改善转向架的曲线通过性能。     

基于智能电表的电力机车能耗管理优化系统

电力机车能耗管理优化系统采用基于节能学习模式的设计思想,可随着数据的不断积累和优化,建立更科学、合理的能耗考核标准.设计基于选择性保存数据记录的算法和用速度信息判断突变公里标并辅助计算机车运行累加距离的算法,可有效节省智能电表内的数据存储空间和还原操纵曲线.利用线性插值算法分别得到距离和速度的信息,采用车站号和时间信息的关联查询算法得到区间运行时间,再通过区间运行时间和能耗数据之间的关联查询算法得到区间能耗.为构建操纵曲线分析优化的环境,提出了全图形化的能耗优化算法.该系统设计的科学性已被成都铁路局应用中产生的节能效益所证明.     

径向转向架机理及其动力学特性研究

改善车辆曲线通过性能是研究转向架动力学性能一直追求的目标。简要介绍了国内外客货车径向转向架的发展及其应用概况，并阐述了迫导向、自导向径向转向导向机理及其基本结构。建立了迫导向转向架、自导向转向架和一系柔性定位转向架的统一横向动力学模型，通过计算机仿真得出一系柔性转向架和径向转向架的曲线通过性能的直线稳定性，并进行了分析、比较。结果表明，采用径向转向架是降低曲线上轮轨磨耗和提高直线上稳定性的有效措施，适合运用在摆式列车及曲线较多的既有线提速客车上。     

铁路车辆曲线通过速度的提高

为了提高既有线车辆的速达性,减小通过曲线时的减速度是维持高速运行的有效手段。以导向转向架为核心介绍了提高车辆曲线通过速度的车辆技术,同时介绍日本铁道综合研究所开发的具有故障保护功能的导向系统的特征和性能。     

基于参考模型的ATO自适应控制算法研究

提高列车自动驾驶ATO(Automatic Train Operation)系统的控制精度是实现全程无人驾驶的关键.本文首先分析列车制动系统的动态性能,然后基于该制动系统的状态空间模型构建一种模型参考自适应控制系统,并在理论上证明该控制算法的渐近稳定性,同时指出该类控制算法存在引起控制器震荡的固有弊端.随后,通过在原自适应控制系统中引入合适的辅助系统,构建基于增广误差的自适应控制系统,该算法不仅克服了前一种方法的固有缺陷,而且具有更加严谨的理论结构.最后,数学仿真结果显示本文所提算法能有效补偿列车运行过程中存在的不确定性因素,使列车精确地追踪目标制动曲线,验证了本文所提方法的有效性.     

高速磁浮列车单转向架弯道运行导向系统研究

为分析磁浮列车通过曲线时的导向特性,以列车单个车辆转向架为对象,研究列车在弯道条件下运行时导向系统动力学的建模与控制方法,分析系统工作特性与影响因素.首先,根据刚体动力学理论,推导单转向架系统沿轨道运动的侧向偏移与偏航方程.针对二自由度导向系统模型,利用状态反馈和闭环极点配置方法,实现系统解耦和控制器设计.利用MATLAB软件搭建系统仿真模型,以实际线路的数学模型作为输入,获取不同运行速度、外部干扰等条件下导向工作状态变化,分析线路参数和运行速度的影响以及控制器的性能.最后,记录系统试验曲线,与仿真结果进行对照,两者的导向状态在跟踪轨道线路变化的趋势上基本一致,表明所建立的动力学模型具有合理性.为整车系统的动力学建模和曲线通过特性的研究提供了有效的方法.     

可控摆式列车数据供给系统

可控摆式列车数据供给系统能随时获得新的曲线数据，无须预先准备，该系统的研制使可控摆式列车不再局限于某些区间，而且能在任何一条线路上运行。     

跨座式单轨车辆导向力矩研究

通过理论分析,对曲线行驶状态下跨座式单轨车辆通过性能进行研究,提出了"导向力矩"概念及导向力矩的评价标准。该指标表征了车辆导向性能的优劣,同时通过单因素敏感分析方法,结合ADAMS虚拟仿真技术探索了导向力矩的影响因素;并以车辆设计难度及优化效率为基础,甄别出单轨车辆通过性能的主要影响因素,基于车辆二系悬挂参数,利用改进型遗传算法,对导向力矩目标函数进行了优化,寻求一组单轨车辆的最优参数。     

基于遗传算法的跨座式单轨车辆曲线通过性能研究

跨座式单轨车辆曲线行驶时主要依靠导向轮导向,因此,前后转向架导向轮径向力大小是评价单轨车辆曲线通过性能的重要指标。运用遗传算法和动力学分析软件ADAMS进行联合仿真,对跨座式单轨车辆基于曲线的通过性能进行研究。     

独立轮对轻轨车的曲线通过能力研究

针对独立轮对在轻轨车辆上的应用问题,研究了一种将行星差速器与下置车轴相结合的独立轮对结构,该结构可以提高独立轮对导向能力。通过对几种主流的轻轨车辆结构进行分析表明,合理的车辆结构型式可提高车辆的曲线通过性能,其中浮车型式的车体转向最为灵活,转向架可径向通过曲线,有利于减轻轮轨磨耗、降低噪声。同时对国内外低地板轻轨车辆的转向架型式研究发现,采用独立轮对转向架能轻易满足轻轨车辆的100%低地板率。仿真结果表明,采用主动控制方式的独立轮对,可以径向通过小半径曲线。