动车组胶泥缓冲器特性研究

论文摘要

随着高速列车的开行,列车的运行速度和牵引总重也在不断提高,这将会使列车的纵向冲动增大。如果纵向冲动太大,可能造成车辆零部件使用寿命的缩短,甚至造成断钩和脱轨等恶性事故。因此,为了提高旅客的乘坐安全性和舒适性,对车钩缓冲装置的研究也越来越受到重视。弹性胶泥缓冲器同普通缓冲器性能比较而言,有容量大、体积小、阻抗力小、质量轻、检修周期长等优点,同时它还兼有液压和橡胶缓冲器的优点,并且克服了液压缓冲器制造复杂、密封困难和橡胶缓冲器吸收率低等缺点。考虑到弹性胶泥缓冲器的以上优点,而我国高速动车组上还没有广泛应用此种缓冲器,因此有必要对弹性胶泥缓冲器进行研究,并对缓冲器在动车组编组工况下的特性进行分析研究。本文以弹性胶泥缓冲器为主要研究对象,重点分析了弹性胶泥缓冲器的结构特点、工作原理及其静态、动态特性。在此基础上,在MATLAB/SIMULINK中建立列车纵向动力学仿真模型。运用此仿真模型,对缓冲器在不同工况下的动力学特性做了分析。最后在SIMPACK软件中建立动车组的模型,将仿真得出的胶泥缓冲器动态特性曲线输入动车组车钩缓冲器中,加入轨道不平顺,对其在紧急制动工况下进行模拟仿真,并对其纵向舒适度进行评价。计算结果表明,弹性胶泥缓冲器可以有效的降低动车组的纵向冲动,提高旅客的乘坐舒适性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 选题背景
• 1.2 动车组缓冲器国内外研究现状
• 1.2.1 国外动车组用缓冲器
• 1.2.2 国内动车组用缓冲器
• 1.3 弹性胶泥缓冲器研究近况
• 1.4 本文研究任务
• 1.4.1 本文研究问题的提出
• 1.4.2 本文的研究内容
• 1.5 本章小结
• 第2章 胶泥缓冲器基本理论
• 2.1 车钩缓冲器的主要技术和性能参数
• 2.1.1 动车组车钩的主要技术参数
• 2.1.2 缓冲器的主要性能参数
• 2.1.3 缓冲器性能评价
• 2.2 胶泥缓冲器结构分析
• 2.3 胶泥缓冲器力学模型的建立
• 2.3.1 缓冲器力学模型
• 2.3.2 粘滞阻尼力
• 2.3.3 弹性回复力
• 2.4 胶泥缓冲器数学模型的建立
• 2.4.1 粘制阻尼特性分析
• 2.4.1.1 缝隙流特性分析
• 2.4.1.2 细长小孔特性分析
• 2.4.1.3 综合阻尼特性分析
• 2.4.2 储能特性分析
• 2.5 各参数对缓冲器特性的影响
• 2.5.1 各参数对胶泥缓冲器阻尼特性的影响
• 2.5.2 初压力对胶泥缓冲器储能特性的影响
• 2.6 本章小结
• 第3章 缓冲器特性的计算研究
• 3.1 准静态特性计算
• 3.2 动态特性计算
• 3.2.1 调车工况下的缓冲器特性
• 3.2.2 紧急制动时的缓冲器特性
• 3.2.3 缓冲器在不同频率下的特性
• 3.3 本章小结
• 第4章 列车纵向动力学理论基础
• 4.1 列车运行时纵向受力特点及车辆缓冲装置的作用
• 4.1.1 列车纵向受力特点
• 4.1.2 车辆缓冲装置的作用
• 4.2 列车纵向冲动的基本规律
• 4.3 列车纵向冲动的特点
• 4.4 列车纵向冲动力学模型的建立
• 4.4.1 CRH2动车组的编组情况及其基本质量
• 4.4.2 CRH2型动车组的受力分析
• 4.5 本章小结
• 第5章 纵向动力学特性分析
• 5.1 MATLAB/SIMULINK及SIMPACK简介
• 5.1.1 MATLAB/SIMULINK简介
• 5.1.2 SIMPACK简介
• 5.2 八车编组模型仿真分析
• 5.2.1 八节车编组模型的建立
• 5.2.2 八节车编组仿真分析
• 5.2.2.1 列车工况下的制动分析
• 5.2.2.2 调车工况下的冲击特性分析
• 5.2.2.3 启动牵引工况
• 5.3 建立SIMPACK模型对列车纵向舒适性进行评价
• 5.3.1 舒适度的分类
• 5.3.2 建立CRH2的动力学模型
• 5.3.3 对动车组的舒适度进行分析
• 5.4 本章小结
• 结论与展望
• 致谢
• 参考文献