论文部分内容阅读
安全是铁路运输永恒的主题。在日常运营过程中,铁路线路会具有多种形式的轨道不平顺。当在轨道的同一位置同时存在不同方向的不平顺时,构成了轨道复合不平顺,它比单一形式不平顺对车辆运行安全的危害更大。而我国现行的轨道不平顺幅值管理标准是基于人工设置的单一形式轨道不平顺工况下的实车试验数据制定的,且试验的装载工况和运行工况都比较简单[2]。为保证我国铁路的安全运营,有必要在不利工况下进行仿真实验,研究轨道复合不平顺的安全限值。本文通过计算机仿真实验,分析多种形式轨道不平顺对铁路货车运行安全的影响规律,综合考虑货物装载情况、运行线路条件等因素,在不利装载工况下得出我国现行的轨道不平顺管理标准不能满足铁路货车运行安全要求的仿真结论。基于最不利工况下的仿真实验,提出了轨道不平顺幅值安全限值的建议值,为实车验证试验提供技术支持,为轨道复合不平顺幅值管理标准的制定提供理论依据。本文主要做了以下几个方面的工作:(1)介绍了轨道不平顺的类型、波形拟合函数以及各国的轨道不平顺功率谱,并分析了国内外铁路车辆运行安全评价指标。将我国《铁道车辆动力学性能评定和试验鉴定规范(GB5599-1985)》中规定的脱轨系数和轮重减载率第一限度作为铁路货车运行安全的评价标准。(2)根据车辆动力学相关原理,利用多体动力学软件SIMPACK建立了 NX70型平车的仿真模型,实现了轨道不平顺激励。基于实车试验数据,对模型的可靠性进行了验证。(3)对仿真实验的结果进行分析,研究方向-水平、方向-高低、轨距-水平、轨距-高低四种轨道复合不平顺以及四种单项轨道不平顺对车辆运行安全评价指标的影响规律,总结出脱轨系数和轮重减载率对不同形式轨道不平顺的敏感程度。(4)设计较不利的货物装载工况和运行工况,通过不利工况下的仿真实验,得出我国现行的轨道不平顺管理标准不能满足铁路货车不利装载工况下的运行安全要求的仿真结论。(5)在最不利装载工况、多个轨道不平顺幅值工况下进行仿真实验,给出了基于仿真分析的水平不平顺、高低不平顺的临时补修标准的建议值,为实车试验验证及相关标准的修订提供理论依据。