重载货车摩擦缓冲器阻抗特性的数值模拟

为预测摩擦缓冲器的实际工作状态,从几何特征和作用原理的角度,建立详细的MT-2型缓冲器理论模型。首先,通过对缓冲器内部各摩擦元件的运动学和静力学分析,推导出缓冲器在准静态下的阻抗特性;其次,引入附加摩擦系数量化各摩擦元件之间动静态摩擦过渡时的黏滞补偿,并模拟出缓冲器在动态下的阻抗特性;最后,利用C80型货车冲击试验数据对该缓冲器的理论模型进行验证。验证结果表明:总体上,数值模拟和现场试验下的缓冲器示功曲线基本吻合,说明模型的正确性;局部上数值模拟中缓冲器从加载Ⅰ阶段过渡至加载Ⅱ阶段的突变现象在冲击试验中表现的并不明显,还有待进一步完善。     

利用纵向动力学软件设计缓冲器特性曲线

介绍了利用列车纵向动力学分析软件计算缓冲器特性曲线的方法和计算实例。     

重载列车缓冲器特性研究综述

介绍和总结了国内外货车缓冲器的发展概况,概述了钢弹簧摩擦缓冲器、摩擦橡胶式缓冲器、黏性阻尼缓冲器以及摩擦胶泥缓冲器的工作原理,分析研究了其阻抗特性。就缓冲器动力学计算模型的建立、缓冲器特性间断点的处理及其列车动力学模型的建立3个方面提出了今后研究的重点和难点,为缓冲器的选型设计以及纵向动力学的研究提供了一定的理论支撑。     

摩擦型缓冲器特性的数学描述

介绍了摩擦型缓冲器在车辆冲击过程中动态特性的特点和一种描述其动态特性的数学模型。进行车辆冲击过程仿真计算时,使用该模型可以更加真实地反映摩擦型缓冲器的动态特性。     

缓冲器分段阻抗特性对重载列车纵向冲动的影响

重载列车过大的纵向冲动,成为制约重载列车发展的瓶颈。使用列车空气制动与纵向动力学联合仿真系统,以摩擦式缓冲器为研究对象,根据缓冲器运动机理,构建缓冲器阻抗力与压缩行程变化的非线性模型。分别研究缓冲器初压力和缓冲器不同行程区段上阻抗特性变化对重载万吨列车在运行工况下纵向冲动的影响规律。仿真结果表明:适当提高缓冲器初压力和缩短过渡段的压缩行程或增大过渡段区间首尾阻抗力差,能减小重载列车车钩力最大值,但会使加速度变大;减小缓冲器稳定区段的阻抗值,能有效减小列车车钩力和加速度,降低列车的纵向冲动。在有无牵引杆两种条件下缓冲器各区段阻抗特性变化对列车纵向冲动的影响规律基本相同。可为缓冲器的阻抗特性设计提供理论依据。     

车辆缓冲器特性研究

介绍当前国内外货车缓冲器的发展概况,并以常用的摩擦式缓冲器为例,建立计算模型,详细分析摩擦式缓冲器的力—位移特性,对其冲击机理进行分析研究。分析表明,在进行缓冲器的研究和开发过程中,确定缓冲器的容量、行程、特性曲线形状以及阻抗力时,必须将整个列车系统综合起来考虑,分析缓冲器的动力学特性及列车的冲动机理,从而最大限度地降低列车运行时的纵向冲击力和加速度,以达到缓和车辆间纵向冲击的目的。     

机车车辆液气缓冲器特性研究

概述了铁道机车车辆液气缓冲器的基本结构及其工作原理,并根据流体力学和热力学的基本理论,建立了液气缓冲器的动力学计算模型,利用数值模拟方法分析研究了液气缓冲器的静态特性和动态特性,为液气缓冲器在铁道机车车辆上的应用提供了理论依据。     

液气缓冲器原理及其特性分析

随着铁路的进一步提速以及列车总重的不断增加,对列车的纵向冲动提出了更高的要求,开发新型缓冲器有着十分重要的意义.现介绍铁道机车车辆液气缓冲器的基本结构及其工作原理,并对其动力学特性进行了分析研究.通过与传统的弹簧和橡胶缓冲器的比较,对液气缓冲器的性能进行了分析评价,为液气缓冲器在我国铁道机车车辆上的应用提供了理论依据.     

多孔式液气缓冲器单自由度动力学分析

从机械振动学的角度分析了机车车辆多孔式液气缓冲器的结构模型,并建立了单自由度振动模型,然后运用动力学基本知识建立了运动方程,通过方程的求解明确了多孔式液气缓冲器缓冲过程的运动轨迹以及影响参数,为此类缓冲器的优化设计提供了一定的理论参考。     

基于MATLAB的液气缓冲器调车冲击特性分析

概述了用于铁道车辆的新型液气缓冲器的工作原理,根据列车纵向动力学理论,建立了一对一调车冲击计算模型和仿真计算模型.通过研究4种不同工况下缓冲器动态特性曲线的变化,分析了运行阻力、缓冲介质黏度变化对缓冲器动态特性的影响.     

铁道车辆缓冲器弹性胶泥粘弹性参数的数值反演

研究弹性胶泥的基本物理参数。提出以弹性胶泥简单的静压试验和动力试验反演复杂的三维粘弹性本构参数的数值方法。依据弹性胶泥松弛模量的物理意义,建立三维粘弹性本构模型。依据静压试验的静压力和观测点位移试验数据,建立以弹性有限元为基础的弹性位移反演模型,优化求解该模型可得到泊松比、杨氏模量。根据弹性力学本构关系的基本原理,通过泊松比、杨氏模量可得到粘弹性模型所需要的剪切平衡模量和体积平衡模量。依据动力试验的激振力和观测点位移的时程曲线,建立以粘弹性大变形动力有限元为基础的粘弹性参数反演模型,利用改进的遗传算法对其余和时间相关的粘弹性参数进行优化求解。以重载货车用新型胶泥缓冲器为实例,对弹性胶泥的基本粘弹性参数进行数值反演。反演结果和试验结果吻合较好。     

车钩缓冲装置连挂冲击模拟试验对比分析

分析了地铁车辆车钩缓冲装置连挂冲击模拟计算与实际动态试验结果的偏差,并提出了相关建议。     

城轨车辆钩缓装置组装流水线设计探讨

介绍了城轨车辆钩缓装置节拍化组装流水线的设计及实施,为动车、高铁钩缓产品实现批量化生产提供了一种可行的思路。     

关于重载铁路货车缓冲器技术的研究

通过对国内外重载货车缓冲器的发展趋势和存在问题的分析,结合大秦线重载列车运输试验结果的研究,对我国重载货车缓冲器的主要性能参数的选取、试验及评定方法提出了建议。     

城轨车辆钩缓装置配置与头车前端底架的碰撞吸能区设计

为了提高车辆的被动安全性,需提高车辆前端结构的防撞能力,城轨车辆需满足2列空载列车相对速度25km/h的碰撞要求。主要阐述如何合理配置车辆钩缓装置中的前3级吸能结构能量,并通过ISIGHT软件,优化第4级吸能结构,即头车前端底架的碰撞吸能区,使车辆4级吸能结构能够合理有序变形,吸收更多能量。     

重载列车纵向动力学计算程序综述和研制

介绍了国内外重载列车纵向动力学仿真计算程序的发展概况,对空气制动系统模拟、车钩缓冲装置模拟以及数值积分方法等三个关键问题进行了梳理分析,并提出了作者的认识和见解,为今后的重载列车纵向动力学仿真研究提供了有价值的研究思路。在此基础上,建立了重载列车纵向动力学仿真模型,其中包括改进的缓冲器迟滞特性数学模型,并编制了它的计算程序,介绍了该程序的基本要素和总体构成。     

接触网的动态变化特性对改进施工的几点启示

接触网受气温、机车受电弓高速滑动和牵引电流剧烈波动等众多因素的影响,其状态时刻处在复杂的动态变化之中。这种动态变化直接影响接触网的质量稳定和运行安全。因此,在施工时不仅要确保接触网的静态参数满足标准要求,而且要保证这些参数的动态变化范围不超限。在分析接触网动态变化特性的基础上,提出了改进施工的几点启示,对提高接触网施工质量具有一定参考价值。     

货运列车通过变坡点时纵向性能研究

根据列车纵向动力学原理,用计算机语言编制列车纵向动力学仿真程序。用该程序对列车在通过变坡点时紧急制动和常用制动缓解工况的纵向性能进行研究。以列车在平直道上的紧急制动和常用制动缓解工况的纵向冲动计算值作为基准值,将列车在凹形线路纵断面的紧急制动纵向冲动计算结果和凸形线路纵断面的常用制动缓解纵向冲动计算结果与基准值比较,用以确定列车通过变坡点时最不利的变换工况位置。从而对列车运行的优化操纵有一定的指导作用。     

组合列车装用13A/QKX100钩缓的中间机车承压能力分析

为研究重载组合列车中的中间机车承压能力,在分析13A/QKX100钩缓系统工作原理的基础上,建立了具有非线性迟滞特性的弹性胶泥缓冲器及具有钩尾摩擦弧面的车钩仿真模型。采用由1台HXD1八轴机车及2节C80货车组成的列车模型,分析了不同特性钩缓系统的承压动态表现,并研究了配备不同特性钩缓系统时中间机车的承压能力。研究结果表明:对于没有摩擦稳钩作用的车钩,中间机车轮轴横向力最大值随纵向压钩力及车钩自由角的增大而增大,但当车钩自由角较小时轮轴横向力相对纵向力的增大不明显;当车钩自由角小于6°时或钩缓系统具有摩擦稳钩作用时中间机车的承压能力大于2 500 kN。