刚—柔混合动力学建模及在载重450t落下孔车中的应用

论文摘要

落下孔车适用于运输超限超重型货物，如变压器、发电机、轧机牌坊、反应器、高压锅炉等，研制大吨位的落下孔车是国民经济发展的急需。该车型具有自重轻、载重大、速度高、功能多、便于装卸的特点。在长大货车多年研制的基础上，论文围绕我国目前载重吨位最大的450t落下孔车的研制，开展了一系列新的研究工作。论文首先介绍了长大货车的国内外研究现状、发展趋势及研制中的关键技术，归纳了落下孔车的研制特殊性。针对450t落下孔车的特殊性，创建了有限元模型，通过有限元计算对结构方案进行了优选。针对450t落下孔车最关键的动力稳定及安全问题，创建了刚．柔混合的动力学模型，即，将次要部件视为刚体，主要部件视为柔性体，然后利用耦合技术，创建一个刚．柔混合的系统级动力学模型。在此基础上，针对直线和曲线线路工况包括通过特小曲线半径及空车回送，分析了各级心盘与旁承动载荷、侧承梁横向稳定性与拉杆受力、以及旁承力对轮轨动力作用的影响。根据刚-柔混合模型的仿真结果，对设计进行了多次修改。样车的动力学试验的多项指标表明，许多计算指标与试验指标得到了很好的吻合，这不仅证明了该研究方法的价值，也证明了该车设计是相当成功的。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 铁路长大货物车的概况
• 1.2 国内外落下孔车现状
• 1.3 刚-柔混合研究概况
• 1.4 本文主要研究内容
• 本章小结
• 第二章 刚-柔混合建模基本原理
• 2.1 多体动力学模型
• 2.2 刚-柔混合模型的算法原理简介
• 2.3 刚-柔混合建模的接口技术
• 本章小结
• 第三章 载重450t落下孔车研究
• 3.1 研制铁路新型长大货车的必要性
• 3.2 从国外铁路长大货车发展特点看其必要性
• 3.3 从国家重点工程建设和大件运输市场需求看其必要性
• 3.4 近十年来我国长大货物车的发展
• 3.4.1 落下孔改造车
• 3.4.2 新造车
• 3.5 载重450t落下孔车的方案研究
• 本章小结
• 第四章 载重450t落下孔车建模及动态仿真
• 4.1 结构特点与原始参数
• 4.2 整车模型的几点说明
• 4.2.1 转向架模型
• 4.2.2 连续摩擦计算模型
• 4.2.3 （液压）旁承和导向销刚性接触
• 4.2.4 侧承梁约束以及变形模态响应
• 4.3 SR180m厂内曲线仿真
• 4.3.1 活动心盘横移量
• 4.3.2 侧承梁横向与垂向挠度变形
• 本章小结
• 第五章 载重450t落下孔车试验研究
• 5.1 测点布置及测试内容
• 5.2 试验速度、线路及编组
• 5.3 试验设备
• 5.4 数据采集与处理
• 5.5 试验方案
• 5.6 试验结果评价内容与标准
• 5.7 试验过程
• 5.7.1 试验工况及时间
• 5.7.2 试验速度
• 5.7.3 试验线路及试验列车编组
• 5.8 试验结果
• 5.8.1 运行稳定性分析
• 5.8.2 运行平稳性分析
• 5.8.3 动静挠度比分析
• 5.8.4 倾覆稳定性分析
• 5.8.5 限速运行条件
• 5.9 计算与试验数据对比
• 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读工程硕士学位期间发表的学术论文
• 致谢