軌道車輛動(dòng)力學(xué)

1、軌道車輛動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)動(dòng)力學(xué)和靜力學(xué)的區(qū)別定義：車輛動(dòng)力學(xué) 軌道車輛的運(yùn)輸是依靠列車在線路上的運(yùn)行來實(shí)現(xiàn)的。列車和線路是一個(gè)整體系統(tǒng)，在這個(gè)系統(tǒng)中它們相互聯(lián)系又相互作用。在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)中各組成構(gòu)件將系統(tǒng)中各組成構(gòu)件將會(huì)產(chǎn)生各種力和位移會(huì)產(chǎn)生各種力和位移，這些力的產(chǎn)生是由于車輛和線路的相互作用以及連接車輛相互之間作用引起的。對(duì)這些對(duì)這些過程進(jìn)行研究的一門學(xué)科過程進(jìn)行研究的一門學(xué)科就是車輛系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)。為什么要研究車輛動(dòng)力學(xué)？城軌車輛動(dòng)力學(xué)研究內(nèi)容？研究在加速、制動(dòng)、轉(zhuǎn)向和行駛過程中車輛的表現(xiàn)-施加于車輛上的力的響應(yīng)。具體的表象體現(xiàn)即安全性、穩(wěn)定性和安全性、穩(wěn)定性和舒適性舒適性。安全性：安全性：外力

2、外力/ /內(nèi)在因素影響下出現(xiàn)脫軌內(nèi)在因素影響下出現(xiàn)脫軌的情況。的情況。穩(wěn)定性：穩(wěn)定性：車輛運(yùn)動(dòng)的振幅是衰減還是車輛運(yùn)動(dòng)的振幅是衰減還是擴(kuò)大。擴(kuò)大。平穩(wěn)性（舒適性）：平穩(wěn)性（舒適性）：振動(dòng)加速度和振動(dòng)頻率。振動(dòng)加速度和振動(dòng)頻率。一、車輛安全性及評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)1.評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)（1）脫軌系數(shù)：（過大側(cè)向力）允許限度：Q/P=1; 危險(xiǎn)限度：Q/P=1.2 其中， Q為爬軌側(cè)車輪作用于鋼軌上的橫向力 P為爬軌側(cè)車輪作用于鋼軌上的垂向力一、車輛安全性及評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)1.評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)（2）輪重減載率（左右輪重差異）：允許限度：P/P=0.65; 危險(xiǎn)限度：P/P=0.6 其中，其中：P為輪重減載量 P為增載和減載側(cè)車輪的平均

3、輪重一、車輛安全性及評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)2.脫軌原因曲線超高、三角坑、局部不平順、重心過高、風(fēng)力過大等 ，引起過大側(cè)向力或輪重減載，造成出軌或傾覆一、車輛安全性及評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)3. 措施 主動(dòng)傾擺式轉(zhuǎn)向架、抗側(cè)滾扭桿、控制入彎速度、定期線路檢查等二、車輛穩(wěn)定性及評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性研究車輛在一定速度運(yùn)行時(shí)各部件的運(yùn)動(dòng)狀態(tài), 即判定車輛系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)是否穩(wěn)定。車輛系統(tǒng)的蛇行運(yùn)動(dòng)是一種自激振動(dòng), 如自激振動(dòng)過大會(huì)引起車輛劇烈的振動(dòng)而使車輛系統(tǒng)的動(dòng)力性能惡化, 引起輪對(duì)與鋼軌間的撞擊、車輛傾覆等重大事故二、車輛穩(wěn)定性及評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)隨著車輛運(yùn)行速度的提高, 車輛自激振動(dòng)加劇, 當(dāng)車輛運(yùn)行速度達(dá)到某一值時(shí)車輛自激振動(dòng)急劇增加, 車輛

4、系統(tǒng)失穩(wěn)。車輛在正常運(yùn)行速度下要避免出現(xiàn)蛇行失穩(wěn)現(xiàn)象，這就要求車輛系統(tǒng)應(yīng)具有高于其構(gòu)造速度一定裕量的蛇行失穩(wěn)臨界速度。二、車輛穩(wěn)定性及評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)平穩(wěn)性指標(biāo)二、車輛平穩(wěn)性及評(píng)定標(biāo)準(zhǔn) 定義： 車輛沿線路運(yùn)行時(shí), 由于線路存在不同的不平順, 輪軌之間相互作用力不斷變化, 這些力一方面使線路變形, 同時(shí)又激起車輛的振動(dòng),衡量車輛的振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn), 稱為車輛運(yùn)行平穩(wěn)性。二、車輛平穩(wěn)性及評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)影響平穩(wěn)性的原因：（1）人為的線路形狀變化, 是由于地形或需要在修筑鐵路時(shí)設(shè)置的線路特殊形狀, 如線路曲線, 道岔, 駝峰, 上下坡道等。（2）另一種非人為線路形狀變化是微觀的經(jīng)常性的隨機(jī)不平順, 這是由于施工和維修中無法避免的實(shí)際線路與理想線路