铁道客车乘客模型仿真与舒适度分析

为了能够较为准确地对铁道客车乘客乘坐舒适度进行评价,将四自由度和六自由度人体等效模型分别引入到悬挂有车下设备的弹性车体中,建立了一个乘客与车体耦合振动的动力学模型,根据ISO2631-1:1997标准以乘客加权加速度值来评价车辆乘坐舒适度,结果显示加人后得到的舒适度指标值低于未加人的舒适度指标值。     

铁道车辆运行平稳性评价方法的研究

车辆运行平稳性的好坏直接影响到旅客乘坐标的舒适度和货物装运的完整。平稳性的评价指标和诗人方法制定是否合理，不仅关系到车辆平稳性评价是的否准确，而且直接影响到车辆的制造成本。本文对目前车辆运行平稳性所采用的主要评价方法——UIC sperling评价方法、ISO2631标准及GB5599-85标准的特点及存在的问题进行了详细的分析讨论。提出了根据车辆实际运动工况来制定车辆运行平稳性的评价指标。     

高速铁路纵断面设置对乘坐舒适性影响评价

研究目的:高速铁路线路线形引起的车辆振动响应主要集中在1 Hz以下的低频范围内,为了有效区分轨道不平顺等引起的车辆振动,从乘坐舒适性角度评价线路线形的合理性、确定线路参数的取值,本研究针对纵断面坡段长度引起的舒适性问题,应用国际标准ISO 2631中的基于不同频段的舒适性评价方法对0.02~4 Hz和0.5~80 Hz两个频段内的车体垂向振动响应分别进行晕动感(运动病,motion sickness)和舒适度(comfort)指标的评价。研究结论:(1)夹坡段长度对竖曲线起终点引起的振动叠加有较大影响,当夹坡段长度大于200 m时,振动可有效衰减,避免叠加;(2)竖曲线激发的垂向主要振动频率与运行速度及坡段长度有关,且可能位于晕动易感频段内;(3)纵断面设置引起的晕动及舒适度问题主要受坡度代数差和夹坡段长度影响,综合考虑振动叠加和低频晕动易感频段的影响,给出了夹坡段最小长度的合理取值;(4)本研究提出的应用基于ISO 2631的低频晕动感评价方法可为高速铁路线路线形研究提供更为可靠的手段。     

城市轨道交通车辆运行舒适性指标计算与试验分析

在轨道车辆实车动态测试中,运行舒适性指标对车辆性能评估至关重要.ISO 2631舒适性指标是针对人体振动舒适性分析而建立的标准,但在测试城市轨道交通车辆运行舒适性时,ISO 2631没有对数据采集和计算参数进行明确规定.分析了时域滤波器的设计方法,研究了采样频率和计算窗口时长对舒适性指标计算结果的影响.基于城市轨道交通车辆运行实测数据分析了不同状态下座椅的舒适性指标的特征.研究结果表明:计算窗口时长取值为8～10s较为合适,采样频率取值为512 Hz,座椅载重舒适性测试结果更接近载客时的真实情况.     

跨座式单轨交通系统车辆的乘坐舒适性性能测试与评定

为了解重庆跨座式单轨交通系统轻轨列车的运行动力学性能,对轻轨列车乘坐舒适性在袁家岗一谢家湾区间上进行了测试,并参照ISO2631、UIC513和GB5595—85评价标准,对列车乘坐舒适性采用舒适度和平稳性两个指标同时进行评定,测试分析表明,运行列车具有良好的乘车舒适性。     

关于ISO建筑物振动标准(草案)的介绍

为了限制和评价振动对人体的影响,国际标准化组织(ISO)制定了全身振动标准,即ISO2631-1978。但是此标准的使用范围有一定的局限性,对于住宅、办公室和医院等建筑物中的振动不太适用。为此ISO有关部门对此标准几经修改,形成1980年通过的建议草案,     

机车司机室全身振动测量方法的研究

本课题以ISO2631为基础,主要研究了人体模拟法的可行性、司机室地板振动分布、地板与座椅振动的差别、人体负荷对振动的影响和人体振动测量仪,为制定国标《机车司机室全身振动测量方法》提供了科学依据。     

重庆跨座式单轨交通系统动载试验研究

研究目的：对重庆市跨座式单轨交通系统进行动载试验，检验跨座式单轨交通系统的实际动力性能。研究方法：通过对不同车速下重庆市跨座式单轨交通系统动力性能的检测试验，研究跨座式单轨交通PC轨道梁的动力特性及其动力响应，并对单轨车辆乘坐舒适性进行测试与分析。研究结果：PC轨道梁结构实测动力特性与理论计算结果基本相符。研究结论：轨道梁结构具有良好的竖向刚度和结构强度；单轨车辆以不同速度通过桥梁时，试验梁横向基频、横向加速度等横向振动性能与铁路桥梁检定规范要求有一定差异；单轨车辆在桥上运行时对轨道梁结构有一定的冲击作用；参照ISO2631、UIC513和GB5595—85评价标准，对单轨车辆乘坐舒适性采用舒适度和平稳性2个指标进行的测试分析表明，运行车辆具有良好的乘车舒适性。     

客运专线舒适性评价问题探析

研究目的:为建立一套符合我国客运专线实际的舒适性评价体系,本文对世界各国客运专线舒适性评价 标准进行了广泛研究,并对其中使用较普遍的UIC Sperking准则和ISO 2631国际标准进行了简单介绍。 研究方法:在与舒适度相关的多个因素中,从振动舒适度这一特殊而重要的参数着手,由一系列正矢来表 示整条线路的纵、平面几何状态,根据铁路线路纵、平面设计参数与列车响应之间的关系,得到列车响应的垂直 和横向转换函数,通过计算加权加速度均方根值并结合ISO 2631国际标准在狭义的动力学范畴内来进行乘 坐舒适性的评价。 研究结果:对于我国客运专线线路设计方案比选、优化等方面具有重要意义。 研究结论:直接根据线路纵、平断面的状况进行舒适性评价只考虑到了设计线路处于理想状态的条件下。 而本质上,线路轨道的不平顺也是引起机车车辆振动的主要根源。严重的轨道不平顺不仅会引起机车车辆剧烈 振动,影响乘坐舒适性,而且使轮轨作用力加大,甚至会导致列车脱轨,危及行车安全。因此,本文所提之理论方 法还需要与运动、动力仿真和实测、类比分析方法相结合。     

铁道车辆的舒适度评价

采用新的评价方法分析舒适度,说明车辆振动参数对舒适度的影响,并对新、旧评价方法进行对比,提出了即时舒适度的概念,并就舒适度的评价标准提出了建议。     

城市轨道交通环境振动评价指标的计算与分析

衡量城市轨道交通引起的环境振动水平的指标是最大Z振级和分频最大振级。目前,关于评价指标的计算存在着诸多混淆,影响了评价指标的计算、评价结果,甚至进一步影响线路的规划及设计。通过详细计算重叠系数及计权因子对最大Z振级计算结果的影响,发现当重叠系数达到3/4时,最大Z振级计算结果基本稳定;采用ISO 2631—1:1997中的频率计权曲线更能综合考虑轨道交通引起的环境振动对人体健康、舒适性及工作效率的影响,建议修订《城市区域环境振动标准》(GB 10070—88)时采用此频率计权曲线。针对分频最大振级计算方法中的混淆问题,计算并分析线性平均、峰值保持等方法对计算结果的影响,为保证评价结果的可靠性,建议采用峰值保持法进行计算和评价。     

稳定轮失效对跨坐式单轨车辆运行安全性及舒适性的影响

通过Simpack建立稳定轮失效而安全轮正常工作的跨坐式单轨车辆动力学模型,根据安全性及舒适性评价指标,研究在横风作用下稳定轮失效对车辆的安全性及乘客舒适性的影响。结果表明,在横向风条件下,稳定轮失效的单轨车辆仍具有一定的安全运行能力,通过曲线时不会发生倾覆;但抗倾覆稳定性变差,在直线或曲线时乘客舒适性恶化。建议稳定轮失效后车辆应减速行驶,尽快到邻近站点疏散乘客。     

高速铁路大跨度钢管混凝土拱桥车桥耦合振动仿真分析

以鸭池河桥为工程背景,建立车-桥系统耦合振动分析的数值仿真模型。利用大型通用有限元软件ANSYS建立桥梁的动力分析模型,并计算其空自振特性。通过多体动力学软件SIMPACK对于CRH3动车组模型进行高精度仿真,结合SIMPACK软件和ANSYS软件,建立车桥耦合振动仿真系统,输入轨道不平顺和轮轨关系进行车桥耦合振动计算。车桥耦合振动分析结果表明:桥梁具有足够的刚度,振动状态良好;车辆运行安全性可以得到保障,舒适性指标为"优良"。该桥的车桥耦合振动计算结果为今后类似桥梁设计提供了借鉴,同时也验证了联合仿真的可行性和便利性。     

连续交点型局部不平顺对机车性能影响分析

通过MATLAB软件模拟交点型不平顺,作为机车模型的外部激扰输入,根据机车车辆动力学理论,以机车动力学指标为依据,运用SIMPACK多体动力学仿真软件,分析了轨道随机不平顺及具有连续波数的交点型不平顺对机车运行安全性及平稳性的影响。仿真结果表明,在轨道交点型不平顺幅值和波长一定的情况下,轨道交点型不平顺的波数越多,对机车运行安全性和平稳性的影响就越大,并且都大于仅有随机不平顺激扰的情况。机车速度为160 km/h,在轨道含有连续三波交点型不平顺情况下,轮重减载率为0.685,超过了评定标准的限值0.65,因此,必须对轨道交点型不平顺的波数加以控制,或严格限制车速。     

加速度能量法及其在列车冲动分析中的应用

依照UIC513《铁路车辆内旅客振动舒适度评价标准》,提出了加速度能量法的概念,并在LabVIEW7.1环境下开发了一套列车振动舒适度检测和评价系统,通过对频率在1-80 Hz内的纵向、横向、垂向3个方向加速度数据进行分析处理,得出振动舒适度等级,同时实现加速度数据波形和振动舒适度等级的实时显示。该系统以计算机为硬件工作平台,以图形化编程语言LabVIEW7.1为软件开发平台,主要由数据采集、数据分析两大模块组成,具有可靠性高、可扩展性强、精确度高、成本低、易升级、易操作的优点。     

采用独立车轮的直线电机轨道车辆的动力学分析

建立采用独立车轮的直线电机轨道车辆的动力学计算模型,采用符合直线感应电机驱动车辆特点和独立车轮特点的一系、二系悬挂设计,并对直线电机悬挂、独立车轮等关键部件进行了分析。在此基础上运用Simpack多体动力学仿真软件分析了该计算模型的曲线通过性能及运行平稳性等动力学性能。     

基于有限元的空气弹簧刚度分析

空气弹簧是现代轨道交通车辆的主要减振元件,能有效改善轨道车辆的动力学性能,提高乘坐的舒适性和车辆的运行稳定性。文章利用非线性有限元软件ABAQUS对空气弹簧的垂向刚度与横向刚度进行模拟分析,通过考虑空气弹簧的非线性性质、结构参数等影响空气弹簧刚度的因数,对基于各影响因数下空气弹簧刚度特性进行比较分析。