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作者:李帅;李向国;王凯;曹晨旭;戴汀;
单位:石家庄铁道大学道路与铁道工程安全保障省部共建教育部重点实验室;石家庄铁道大学土木工程学院;中国铁路北京局集团有限公司保定工务段;
摘要:为探究线路组合坡段参数对30 t轴重货车行车安全性及稳定性的影响规律,基于车辆-轨道耦合动力学理论建立动力学仿真模型,并结合响应面分析方法,研究组合坡段与反向双曲线平面线重叠情况下,线路坡度和坡段长变化时重载列车各动力响应的变化规律。研究结果表明,建立的车-线耦合动力学模型与实测结果吻合良好,运用响应面分析法拟合坡段参数与列车横、垂向加速度之间的影响关系,两模型P值均小于0.05,校正决定系数与预测决定系数之差均小于0.2,具有较高的可信度;当仅考虑坡度影响时,坡度差越大列车动力响应越明显,坡度为1‰与4‰组合工况下列车垂向加速度最大值为1.256 m·s~(-2);当单一坡长变化时,随着坡长增加动力响应略微减小,改变相同长度,第一坡段的影响要略大于第二坡段,最大相差3%;组合坡段参数变化中当第一坡段坡度确定时,随第二坡段坡长的增加,横向加速度数值先减小后增大,坡度值为3‰、坡长为300 m时,车体横向加速度最小值为0.447 m·s~(-2)。当第一坡段坡长确定时,横向加速度数值随第二坡段坡度的增加先减小后增大,坡度值为4‰、坡长为400 m时,车体横向加速度最大值为0.565 m·s~(-2);车体垂向加速度分别在坡度差最大或坡长最小时取得最大值为1.266 m·s~(-2)和1.133 m·s~(-2)。建议在重载列车反向曲线设计时,尽量减小坡段的坡度值与坡度差并适当增加坡段长度,以减小列车通过反向曲线时的动力响应,增加行车安全性。
关键词:重载铁路;;动力响应;;动力学仿真;;反向曲线;;响应面分析
基金资助:国家自然科学基金项目(52378453)