图书介绍
车辆 轨道耦合动力学pdf电子书版本下载
- 翟婉明著 著
- 出版社： 北京：科学出版社
- ISBN：7030183266
- 出版时间：2007
- 标注页数：400页
- 文件大小：24MB
- 文件页数：420页
- 主题词：轮轨关系－耦合－动力学
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图书目录
序 3
第一版序 3
前言 3
上篇 车辆—轨道耦合动力学理论体系 3
第一章 车辆—轨道耦合动力学导论 3
1.1 车辆—轨道耦合动力学的研究背景 3
1.2 车辆—轨道耦合动力学的学术思想 4
1.3 车辆—轨道耦合动力学的基本范畴 6
1.4 车辆—轨道耦合动力学的研究方法 8
参考文献 11
第二章 车辆—轨道耦合动力学模型 12
2.1 论车辆—轨道耦合系统的模型化 12
2.1.1 轮轨动力分析模型的演进 12
2.1.2 关于轨道结构的建模问题 14
2.1.3 关于轮轨动力分析中机车车辆的模型化问题 18
2.1.4 车辆—轨道耦合系统建模的一般原则 19
2.2 车辆—轨道垂向系统统一模型 20
2.2.1 物理模型 20
2.2.2 数学模型 26
2.3 车辆—轨道空间耦合系统动力学模型 38
2.3.1 物理模型 38
2.3.2 数学模型 48
2.4 轮轨空间动态耦合模型 71
2.4.1 轮轨系统坐标系及其变换 71
2.4.2 轮轨空间动态耦合模型 73
参考文献 84
第三章 车辆—轨道耦合系统激励模型 88
3.1 脉冲型激扰模型 88
3.1.1 车轮扁疤冲击模型 88
3.1.2 钢轨错牙接头模型 91
3.1.3 轨道低接头模型 93
3.1.4 道岔冲击模型 93
3.1.5 其他脉冲激扰模型 95
3.2 谐波型激扰模型 96
3.2.1 谐波激扰位移输入函数 97
3.2.2 轨道常见几何不平顺的输入模式 100
3.2.3 周期性简谐力输入函数 101
3.3 动力型轨道刚度不平顺模型 102
3.3.1 轨道过渡段刚度不平顺 102
3.3.2 道岔区轨道刚度不平顺 104
3.3.3 轨下基础结构缺陷的模拟 105
3.4 轨道随机不平顺激扰模型 106
3.4.1 美国轨道谱 106
3.4.2 德国高速轨道谱 107
3.4.3 中国干线轨道谱 108
3.4.4 几种典型轨道谱的比较 110
3.4.5 轨道随机不平顺时域样本的数值模拟方法 113
参考文献 114
4.1 大型非线性动力学系统的数值求解问题 116
第四章 车辆—轨道耦合动力学数值求解方法 116
4.2 大系统动态分析的新型快速数值积分方法 117
4.2.1 新型显式积分法 117
4.2.2 新型预测—校正积分法 122
4.2.3 非线性问题的数值积分形式 124
4.2.4 新型数值积分方法的数值精度 125
4.2.5 结论 127
4.3 复杂非线性问题计算稳定性的数值试验方法 128
4.3.1 引言 128
4.3.2 数值试验方法 128
4.4 新方法在车辆—轨道耦合动力学数值分析中的应用 129
4.4.1 数值积分步长的确定 130
4.4.2 轨道计算长度的确定 131
4.4.3 钢轨模态阶数的确定 132
参考文献 132
5.1.1 VICT系统的结构 134
5.1 车辆—轨道垂向相互作用仿真分析系统VICT 134
第五章 车辆—轨道耦合动力学的计算机仿真 134
5.1.2 VICT系统的仿真计算流程 135
5.1.3 VICT系统的功能 137
5.2 车辆—轨道空间耦合动力学仿真分析系统TTISIM 137
5.2.1 TTISIM系统的结构 137
5.2.2 TTISIM系统计算流程 139
5.2.3 TTISIM系统的功能 139
5.3 机车车辆在线路上动态运行行为的可视仿真 141
参考文献 144
第六章 车辆—轨道耦合动力学现场试验 145
6.1 车辆—轨道耦合动力学现场试验方法 145
6.1.1 车辆在线路上运行动力学现场试验方法 145
6.1.2 车辆与轨道动态作用现场试验方法 147
6.2 车辆在线路上动态运行行为的典型现场试验 151
6.3 车辆与轨道动态作用的典型现场试验 154
6.3.1 秦沈客运专线高速列车轮轨动态作用现场试验 154
6.3.2 大秦重载铁路万吨列车对轨道动态作用现场试验 158
6.3.3 山区铁路小半径曲线轮轨动态相互作用现场试验 160
参考文献 164
第七章 车辆—轨道耦合动力学模型的试验验证 166
7.1 车辆—轨道垂向统一模型的试验验证 166
7.1.1 车辆振动的理论分析结果与试验结果对照 166
7.1.2 轨道结构振动的理论分析结果与试验结果对照 167
7.1.3 轮轨动态作用力的理论分析结果与试验结果对照 170
7.1.4 车辆—轨道垂向统一模型验证结论 172
7.2 车辆—轨道空间耦合模型的试验验证 172
7.2.1 京秦线时速200km提速试验验证 173
7.2.2 秦沈客运专线高速试验验证 176
7.2.3 货物列车直线段脱轨试验验证 178
7.2.4 山区铁路小半径曲线轮轨动态作用试验验证 179
7.2.5 车辆—轨道空间耦合模型验证结论 181
参考文献 181
8.1.1 车辆运动稳定性的数值计算方法 182
第八章 车辆—轨道耦合模型与传统模型结果比较 182
8.1 车辆运动稳定性计算结果的比较 182
8.1.2 耦合模型与传统模型计算的临界速度结果比较 184
8.1.3 小结 185
8.2 车辆运行平稳性计算结果的比较 185
8.3 车辆曲线通过性能计算结果的比较 187
8.3.1 车辆低速通过小半径曲线时动力性能计算结果的比较 187
8.3.2 车辆高速通过大半径曲线时动力性能计算结果的比较 190
8.3.3 几点结论 191
参考文献 191
第九章 车辆—轨道耦合振动的基本特征 192
9.1 车辆—轨道耦合系统的冲击响应 192
9.1.1 垂向冲击振动响应 192
9.1.2 横向冲击振动响应 195
9.2 车辆—轨道耦合系统对谐波型激扰的振动响应 197
9.2.1 垂向谐波振动响应 197
9.2.2 横向谐波振动响应 200
9.3 轨道动力型不平顺对车辆—轨道耦合振动的影响 201
9.4 车辆—轨道耦合系统随机振动响应 202
9.4.1 车辆—轨道耦合系统随机振动分析方法 202
9.4.2 车辆—轨道耦合系统随机振动响应特征 203
9.4.3 轨道随机不平顺对车辆—轨道耦合系统横向随机响应的影响 208
参考文献 211
第十章 车辆—轨道耦合系统动力学性能评价 213
10.1 车辆—轨道耦合系统动力学性能评价指标体系 213
10.1.1 关于车辆运行安全性的评价 213
10.1.2 关于车辆运行平稳性的评价 214
10.1.3 关于车辆与轨道动态作用性能的评价 214
10.1.4 车辆—轨道耦合系统动力学性能评价指标体系 216
10.2 车辆运行安全性评价标准 217
10.2.1 脱轨系数 217
10.2.2 轮重减载率 217
10.3.1 车体振动加速度 218
10.3 车辆运行平稳性评价标准 218
10.2.3 倾覆系数 218
10.3.2 平稳性指标 220
10.3.3 车辆通过曲线时的舒适度标准 222
10.4 车辆与轨道动态作用性能评价标准 222
10.4.1 轮轨垂向力 222
10.4.2 轮轨横向力 223
10.4.3 轮轴横向力 223
10.4.4 线路横向稳定性系数 224
10.4.5 轮轨接触应力 224
10.4.6 道床应力 224
10.4.7 路基应力 225
参考文献 225
下篇 车辆—轨道耦合动力学工程应用 229
第十一章 机车车辆与线路动态匹配设计原理和准则 229
11.1 机车车辆与线路动态匹配设计理念 229
11.2 机车车辆与线路动态匹配设计原理 230
11.3 机车车辆与线路动态匹配设计方法 231
11.3.1 基于匹配设计原理的机车车辆动态设计方法 231
11.3.2 基于匹配设计原理的线路动态设计方法 232
11.4 机车车辆与线路动态匹配设计基本准则 233
11.4.1 机车车辆的低动力作用设计准则 233
11.4.2 轨道结构的低动力作用设计准则 236
参考文献 240
第十二章 列车提速对线路的动力影响及其对策 241
12.1 我国既有铁路列车提速概况及其意义 241
12.2 既有铁路列车提速给线路带来的动力问题 243
12.3 提速线路道岔处轮轨冲击作用问题及其对策 244
12.4 提速线路钢轨焊接区不平顺的动力效应及其控制 247
12.5 提速线路路桥连接段的动力问题及其对策 249
12.6 提速列车车轮擦伤对线路的动力影响及其对策 251
参考文献 253
13.1 高速铁路及其在中国的发展 254
第十三章 高速铁路车辆与轨道的动态相互作用 254
13.2 高速铁路车辆与轨道垂向动态相互作用特征 256
13.2.1 高速铁路轮轨冲击振动响应特征 256
13.2.2 高速行车条件下偏心轮的动态效应 258
13.2.3 高速列车车轮不圆引起的轮轨动力作用及其控制 258
13.2.4 高速铁路钢轨波浪形磨耗引起的轮轨动力作用特征 260
13.3 高速铁路车辆与轨道横向动态相互作用特征 261
13.3.1 列车运行速度对轮轨横向动态作用性能的影响 261
13.3.2 曲线参数对高速列车与轨道横向动态相互作用性能的影响 263
13.4 高速铁道车辆簧下质量的动力学效应及控制 265
13.5 高速列车与轨道过渡段的动态作用问题及技术对策 269
13.5.1 高速铁路轨道过渡段常用技术方法 270
13.5.2 高速铁路轨道过渡段结构设计方案 272
13.5.3 高速铁路轨道过渡段长度的理论设计 272
13.5.4 高速铁路轨道过渡段折角的控制标准 273
参考文献 275
14.1 关于我国重载铁路运输及货车大型化问题 276
第十四章 重载铁路车辆与轨道的动态相互作用 276
14.2 大型重载货车对线路的动力影响 277
14.3 减轻大型重载货车对线路动力作用的基本途径 280
14.3.1 减轻大型重载货车对线路动力作用的两种途径 280
14.3.2 英国低动力作用重载货车LTF的成功经验 281
14.4 我国新型重载货车设计及其轮轨动力性能评价 282
14.4.1 新型低动力作用重载货车转向架方案 282
14.4.2 SWJ转向架轮轨动力作用性能预测与评价 285
14.4.3 我国25t轴重低动力作用货车转向架的研制 286
参考文献 290
第十五章 山区铁路小半径曲线轮轨动态相互作用 291
15.1 我国山区铁路小半径曲线轨道动力问题 291
15.2 山区铁路小半径曲线轮轨相互作用特征 293
15.2.1 静态轮轨接触几何特征 293
15.2.2 轮轨动态相互作用特征 295
15.3 山区铁路小半径曲线安全改造对策及实践效果 297
15.3.1 强化前后轮轨动力性能的理论分析 298
15.3.2 强化前后轮轨动力性能的现场试验分析 303
15.3.3 工程应用实践效果 305
参考文献 306
第十六章 车辆—轨道耦合动力学在行车安全研究中的应用 307
16.1 车辆—轨道耦合动力学在线路不平顺安全限值研究中的应用 307
16.1.1 轨道几何不平顺安全限值的理论分析方法 308
16.1.2 轨道方向不平顺安全限值分析 308
16.1.3 轨距不平顺安全限值分析 309
16.1.4 轨道高低不平顺安全限值分析 310
16.1.5 轨道水平不平顺安全限值分析 310
16.1.6 轨道三角坑不平顺安全限值分析 311
16.1.7 轨道复合不平顺安全限值分析 312
16.2 车辆—轨道耦合动力学在列车通过道岔安全性评估中的应用 315
16.2.1 机车车辆侧向通过12号提速道岔时运行安全性分析 315
16.2.2 行车速度对机车车辆侧向通过道岔安全性的影响 316
16.2.3 评估结论 317
16.3 车辆—轨道耦合动力学在脱轨研究中的应用 317
16.3.1 现行脱轨评判标准及其缺陷 318
16.3.2 根据车轮抬升量判定车辆脱轨的原理 322
16.3.3 单轮对脱轨仿真研究 324
16.3.4 整车脱轨仿真研究 330
16.3.5 评判车辆脱轨的新准则 332
参考文献 335
第十七章 车辆—轨道耦合动力学在机车车辆设计中的应用 337
17.1 时速200km“天梭”号电力机车动力性能优化设计 337
17.1.1 “天梭”号机车参数优化设计 337
17.1.2 “天梭”号机车动力性能仿真预测与评价 339
17.1.3 “天梭”号机车对线路动力作用分析评估 342
17.1.4 “天梭”号机车实车运行试验结果 343
17.2 提速客运机车SS7E动力性能改进设计 345
17.2.1 SS7E原型机车横向异常振动现象的理论模拟 345
17.2.2 改进SS7E机车横向振动性能技术方案研究 347
17.2.3 改进设计后SS7E机车的实际效果及运用情况 349
17.3.1 120km/h提速货运机车转向架结构方案及其特点 351
17.3 时速120km提速货运机车轮轨动力性能分析设计 351
17.3.2 120km/h提速货运机车与曲线轨道的动态相互作用分析评估 352
17.3.3 120km/h提速货运机车与道岔的动态相互作用分析 353
17.3.4 降低120km/h提速货运机车轮轨动力作用的参数研究 354
参考文献 354
第十八章 车辆—轨道耦合动力学在铁路线路设计中的应用 356
18.1 秦沈客运专线新型无碴轨道建设工程应用实践 356
18.1.1 秦沈客运专线及其桥上无碴轨道结构概况 356
18.1.2 高速列车与桥上无碴轨道动态相互作用模型 358
18.1.3 秦沈客运专线桥上无碴轨道动力特性及列车走行性能预测 359
18.1.4 秦沈客运专线桥上无碴轨道动力特性及列车走行性能预评估 362
18.1.5 秦沈客运专线桥上无碴轨道现场实际效果 363
18.2 京秦线时速200km提速改造工程应用实践 364
18.2.1 京秦线线路基本状况及提速改造初步方案 364
18.2.2 京秦线提速试验列车及其参数 366
18.2.3 试验区间轨道几何不平顺状态 366
18.2.5 京秦线时速200km提速改造工程路基加固动力仿真计算结果 368
18.2.4 列车与线路动力性能评定标准 368
18.2.6 对京秦线时速200km提速改造工程路基加固方案的预评估与建议 372
18.3 时速200km福厦客货共线铁路设计应用 373
18.3.1 平面曲线关键参数对高低速行车动力性能的影响分析 375
18.3.2 高低速客货共线铁路平纵面匹配设计 377
18.3.3 高低速客货共线列车对轨道结构动力影响研究 379
18.3.4 减轻高低速客货共线铁路货物列车对轨道动力作用的技术措施研究 382
18.4 时速300km广深港客运专线平纵断面设计应用 383
18.4.1 沙仔岛长隧方案与桥隧方案高速行车性能对比分析 385
18.4.2 海鸥岛长隧方案与桥隧方案高速行车性能对比分析 386
18.4.3 沙仔岛长隧方案与海鸥岛长隧方案比选 387
参考文献 388
附录1 轮轨接触椭圆参数表 389
附录2 Kalker线性蠕滑理论之系数Cij 391
附录3 常见铁道机车车辆基本参数 392
附录4 常用轨道结构基本参数 397