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轮轨摩擦控制对重载货车轮轨磨耗的影响被引量：14: 2016年; 基于轮轨摩擦控制原理,以C80B型运煤专用敞车为对象,采用SIMPACK动力学软件建立车辆动力学模型,并将车辆动力学模型及LM型车轮与60型钢轨的轮轨接触模型和磨耗模型耦合,采用多点轮轨接触算法,分别计算和分析曲线和直线线路工况下干燥轨面状态、轨侧控制模式、轨顶控制模式和轨侧+轨顶控制模式等对重载铁路轮轨磨耗的影响。结果表明:在半径为300m的曲线线路上,采用轨侧控制模式时可使外轨侧车轮轮缘的磨耗降低约40.07%、外轨轨角的磨耗降低约42.31%,而降低内轨侧车轮踏面磨耗和内轨轨顶磨耗的效果不明显;采用轨侧+轨顶控制模式时不但能够进一步降低外轨侧车轮轮缘磨耗和外轨侧面磨耗,还可以使内轨侧车轮踏面磨耗和内轨顶面磨耗降低约40%以上,并且轮轨接触斑内瞬时最大接触应力、轮轨横向力和脱轨系数均有所减小;在直线线路上采用轨顶控制模式,可使车轮磨耗降低约66.33%,钢轨磨耗降低约63.64%。; 李亨利李芾; 关键词：轮轨磨耗车辆动力学轮轨接触重载铁路

考虑车体弹性的集装箱平车动态响应分析被引量：1: 2014年; 基于柔性多体系统动力学理论研究铁道集装箱平车动态响应。建立考虑车体弹性的刚柔耦合车辆系统动力学模型,并与多刚体模型的动态响应进行对比。仿真结果表明:弹性体模型的车体加速度均方根值(RMS)较刚性体模型大,最大差值为2.8 m/s2;频谱分析显示,车体1阶扭曲、1阶垂向弯曲和1阶横向弯曲模态对空车振动响应影响显著;加装集装箱会改变车体模态振型,主要表现为扭转弹性变形和局部的弹性振动,对车体端部垂向振动响应影响显著。; 郭金莹王勇李忠继张萍; 关键词：集装箱平车频谱分析

重载货车车轮磨耗与动力学性能演变被引量：7: 2016年; 基于多体动力学软件SIMPACK建立了考虑车轮磨耗过程的车辆动力学模型,编制了自动实现轮轨迭代计算程序,并将车辆动力学模型、轮轨接触模型、轮轨磨耗模型、轮轨外形更新及运行工况统一组织在动力学软件中。采用内嵌SIMPACK软件的子程序进行动力学计算和磨耗过程的工况和数据组织,采用FASTSim算法进行车辆动力学计算,采用Contact算法进行磨耗计算,并构成在线自动磨耗计算循环,无需外部程序的协同仿真和数据交互。基于C80B型敞车在大秦线的运行环境,研究了车轮磨耗和车辆动力学性能在车辆运用过程中的演变。研究结果表明：车轮踏面磨耗深度和车轮全断面磨耗面积均与运行里程呈近似线性关系,每1.0×10^5 km的车轮磨耗深度和磨耗面积分别约为1.68mm和100.63mm^2;随着车辆运行里程的增加,车轮磨耗与车辆动力学性能也随之恶化,车辆运行2.5×10^5 km后,车辆横向运行平稳性从新车工况下的优级下降为良级,脱轨系数、轮重减载率与曲线通过轮轴横向力等车辆运行安全性指标均较新车状态增大50%以上。; 李亨利李芾王新锐杨继震; 关键词：车辆工程重载货车动力学性能车轮磨耗三大件转向架大秦线

转K7型转向架承载鞍结构优化及动力学性能研究: 2014年; 转K7型转向架是我国至今唯一投入商业运用的货车副构架式径向转向架。为进一步提高转向架的运行性能,对转K7型转向架与U形副构架铸造一体式的承载鞍系统进行了优化。分离U形副构架和承载鞍功能,设置独立的承载鞍和承载鞍弹性垫。现采用理论分析、动力学仿真计算和线路试验验证的方法对优化承载鞍系统转向架的动力学性能进行了系统研究。仿真结果表明当承载鞍弹性垫刚度在30MN/m以上时,对转向架动力学性能基本无影响,仅起定位板或磨耗板的功能;动力学试验表明承载鞍系统优化后车辆整体动力学性能得到改善。; 李亨利李芾廖军张显锋吴畅祝笈; 关键词：径向转向架动力学

高速动车组车间减振器对动力学性能的影响研究被引量：6: 2012年; 利用SIMPACK软件建立某高速动车组(包括2节动车和1节拖车)的纵向、垂向、横向耦合动力学模型,在模拟高速运行并考虑基本气动力的作用下,探讨了高速动车组车间纵向、垂向、横向减振器对动车组运行平稳性指标及振动加速度、曲线通过安全性能的影响。计算结果表明,安装车间减振器对高速动车组的动力学性能具有一定的改善作用。; 李刚王勇黄彩虹李田; 关键词：高速动车组动力学模型动力学性能仿真计算

轮轨配合对重载货车轮轨磨耗的影响被引量：3: 2016年; 在中国既有线路的参数设置下,建立标准LM车轮与R60轨和R75轨配合时的轮轨接触和磨耗模型,对比研究不同轮轨配合时的磨耗性能。计算表明R75轨轮轨接触点集中分布在轨侧、轨头和轨顶三个区域,接触线不连续。在当轮对横移小于3 mm时,两种钢轨滚动圆半径差和接触角差基本一致,轮对横移大于3 mm时,R75轨的滚动圆半径差和接触角差稍小。R75轨与LM车轮配合时,在车轮踏面和轮缘、钢轨轨顶和轨角两段圆弧的过渡段的接触斑面积和应力变化剧烈。车辆在直线上运行时,R75轨的轮轨磨耗将增大数倍,动态通过800 m半径曲线时,外轨磨耗增大约45%。轮轨配合的理论分析表明R75轨不适应我国重载运输,采用提高强度的R60轨更符合我国重载铁路的实际情况。; 李亨利李芾; 关键词：轮轨磨耗重载铁路货车

斜楔摩擦减振器建模及动力学分析被引量：12: 2015年; 斜楔摩擦减振器是三大件转向架关键部件之一,对车辆动力学性能具有重要影响。基于传统简化方法只考虑斜楔垂向一维运动及基于相对摩擦系数斜楔减振性能评估的缺陷,构建斜楔空间受力的动力学方程。以此为基础,在SIMPACK软件中建立了能分析斜楔摩擦减振器动态作用的多体动力学计算模型。模型将斜楔作为一个具有6个自由度的刚体;斜楔主、副摩擦面各等分为4个接触区域,每个区域设置1个平面-平面接触对;摇枕弹簧和减振弹簧按实际位置和参数作用于斜楔和摇枕。用典型例题进行分析计算,研究结果表明:多体动力学模型相对摩擦系数的计算结果与传统简化方法的试验结果相吻合;模型能模拟斜楔的真实运动,能反映斜楔垂向、横向减振作用;揭示了斜楔对转向架抗菱刚度具有摩擦滞环特性,以及这些作用内在的力学原理。; 李亨利李芾傅茂海杨兴张超德; 关键词：三大件转向架斜楔摩擦减振器多体动力学抗菱刚度

Comparative study on wheel-rail dynamic interactions of side-frame cross-bracing bogie and sub-frame radial bogie被引量：4: 2013年; Improving freight axle load is the most effective method to improve railway freight capability; based on the imported technologies of railway freight bogie, the 27 t axle load side-frame cross-bracing bogie and sub-frame radial bogie are developed in China. In order to analyze and compare dynamic interactions of the two newly developed heavy-haul freight bogies, we establish a vehi- cle-track coupling dynamic model and use numerical calculation methods for computer simulation. The dynamic performances of the two bogies are simulated separately at various conditions. The results show that at the dipped joint and straight line running conditions, the wheel-rail dynamic interactions of both bogies are basically the same, but at the curve negotiation condition, the wear and the lateral force of the side-frame cross-bracing bogie are much higher than that of the sub-frame radial bogie, and the advantages become more obvious when the curve radius is smaller. The results also indicate that the sub- frame radial bogie has better low-wheel-rail interaction characteristics.; Chunlei YangFu LiYunhua HuangKaiyun WangBaiqian He

连接间隙对副构架式径向转向架动力学性能的影响: 2015年; 采用SIMPACK软件建立配装27t轴重DZ3型转向架的C80EF型通用敞车动力学模型,分析轮对径向装置连接间隙对车辆动力学性能的影响。计算结果表明:对称连接间隙对转向架动力学性能的影响大于非对称间隙;连接间隙增大后连接杆力从连续变化变为脉冲变化,10Hz以上的高频成分增加,车辆临界速度显著下降,连接间隙控制在1.5mm之内方能保证车辆稳定性;连接间隙增加不会引起车辆曲线通过性能的恶化,连接间隙2.5mm以上时,轮对径向装置基本失去对轮对运动的控制能力。现有转K7型转向架在运用约45万km后,连接间隙在1mm范围内,对转向架动力学性能的影响在可接受范围内。; 李亨利田光荣李芾邓涛吴畅; 关键词：径向转向架动力学

货车径向转向架U形副构架刚度的设计方法被引量：2: 2014年; 通过分析U形副构架的受力,给出其横向和纵向刚度的计算式以及设计流程.视U形副构架为柔性体,构建刚柔耦合车辆动力学模型,动态优化计算U形副构架刚度取值范围;当连接杆采用非标准件使刚度变化时,利用轮对径向装置的横向刚度和纵向刚度的计算公式,对U形副构架刚度进行修正.以我国新造27 t轴重货车为例,采用SIMPACK动力学软件分析U形副构架刚度对车辆运行性能的影响.结果表明：在保证车辆稳定性和直线通过性能的前提下应尽可能降低U形副构架的横向和纵向刚度;U形副构架的横向刚度应控制在14～33 MN·m-1范围内,纵向刚度的取值应在10 MN·m-1以上;连接杆作用力的频率小于12 Hz,远小于U形副构架的模态频率,因此不会引起U形副构架的结构共振;理论计算得到U形副构架的横向和纵向刚度值分别为17和10 MN·m-1,试验得到的测试值分别约为16.84和9.88 MN·m-1,验证了设计方法的正确性.; 李亨利李芾潘树平黄运华张显锋; 关键词：径向转向架动力学刚柔耦合

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国家自然科学基金(50975238)

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