基于突變理論的車輛脫軌研究.pdf

1、安全行車是列車在軌運(yùn)行過程中的首要條件，列車脫軌是危及行車安全的最重大因素。隨著現(xiàn)代重載高速鐵路的不斷發(fā)展，使得列車運(yùn)行安全性問題尤為突出。列車脫軌將對人民的生命財(cái)產(chǎn)造成巨大損失，因此各國從事鐵路研究的專家和技術(shù)人員幾十年來一直不停地進(jìn)行研究，在脫軌理論分析及試驗(yàn)研究方面都取得了豐碩的成果。然而列車脫軌涉及因素眾多，很難給出完善的固定公式予以描述，研究表明，Nadal脫軌系數(shù)、輪重減載率等現(xiàn)行的脫軌評判標(biāo)準(zhǔn)有一定的不確定性和較大的保守性

2、。因此，在參考分析現(xiàn)行的脫軌評判準(zhǔn)則重新理解分析的基礎(chǔ)上，基于突變理論尋求更為合理的評判方法來研究列車脫軌，顯得很有必要。
　　本文在詳細(xì)總結(jié)國內(nèi)外脫軌研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，總結(jié)和分析了現(xiàn)行脫軌準(zhǔn)則及其評判存在的缺陷。通過對初等突變理論的分析研究，基于突變模型建立了列車脫軌事故尖點(diǎn)突變模型，并對該尖點(diǎn)模型的突變特性進(jìn)行描述和分析，參考突變理論闡述了列車脫軌事故的發(fā)生機(jī)理；結(jié)合尖點(diǎn)突變模型，分析了綜合考慮脫軌系數(shù)和沖角為控制變量的突變模

3、型的分叉集，考慮落入分叉集區(qū)域的超限脫軌系數(shù)值提出了脫軌危險(xiǎn)區(qū)域的列車脫軌評判方法；應(yīng)用SIMPACK動(dòng)力學(xué)仿真分析軟件建立車輛系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型，計(jì)算了軌道激勵(lì)狀態(tài)中在不同速度等級工況下仿真車輛運(yùn)行情況，分析了車輛脫軌系數(shù)和沖角在分叉集區(qū)域的分布情況，計(jì)算了落入脫軌危險(xiǎn)區(qū)域的超限脫軌系數(shù)值所占百分比，通過計(jì)算落入脫軌危險(xiǎn)區(qū)域的超限脫軌系數(shù)持續(xù)時(shí)間對裂脫軌進(jìn)行判定，對定性的突變分析結(jié)果進(jìn)行實(shí)例驗(yàn)證；參考輪軌坐標(biāo)系，結(jié)合單輪對動(dòng)力學(xué)分析模型建