基于SIMPACK的双层集装箱平车限界分析.docxVIP

基于SIMPACK的双层集装箱平车限界分析.docx

  1. 1、本文档共13页,可阅读全部内容。
  2. 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
  3. 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载
  4. 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
  5. 5、该文档为VIP文档,如果想要下载,成为VIP会员后,下载免费。
  6. 6、成为VIP后,下载本文档将扣除1次下载权益。下载后,不支持退款、换文档。如有疑问请联系我们
  7. 7、成为VIP后,您将拥有八大权益,权益包括:VIP文档下载权益、阅读免打扰、文档格式转换、高级专利检索、专属身份标志、高级客服、多端互通、版权登记。
  8. 8、VIP文档为合作方或网友上传,每下载1次, 网站将根据用户上传文档的质量评分、类型等,对文档贡献者给予高额补贴、流量扶持。如果你也想贡献VIP文档。上传文档
查看更多

基于SIMPACK的双层集装箱平车限界分析

杨继震,高忠军

中国铁道科学研究院

摘要:利用动力学仿真软件SIMPACK,建立铁路双层集装箱平车多体动力学仿真模型,仿真计

算在最大重心高度条件下,不同速度级时的车体最大垂向和横向位移偏移量,又按照计算规范要

求,仿真计算开行速度下,受对应最大横风荷载作用时的车体最大垂向和横向偏移量。研究结果

表明:该双层集装箱平车在最大重心高度条件下,满足限界要求。

关键词:双层集装箱平车;SIMPACK;限界

集装箱运输具有货损少、效率高、速度快、便捷性高等优点,所以在铁路运输行业中,集装

箱运输是其中的重要方式之一。近年来,在集装箱专用平车的基础上,为了提高其经济效益,国

内企业研制了X2H和X2K型双层集装箱平车,如图1所示。从图1中不难发现,不管是空车还是重

车,双层集装箱车辆的质心比较高,尤其受横风作用时,受到的横向载荷也比较大,在车辆运输

过程中,是否会超限,是铁路运输部门最为关心的问题之一。

一般而言,车体横向偏移量计算有静态计算、准动态计算和计算机仿真几种方法。静态计算

无须进行复杂的建模,直接根据车辆各部件之间、车辆与轨道之间的位置关系或几何关系,判定

车辆处于最不利位置时的车体偏移量。但由于车辆的实际位移与多种因素有关,车辆的运行速度、

线路的等级、轮轨的踏面外型、车辆悬挂系统等严重影响车辆振动幅度,而这些因素均无法在静

态计算中考虑到,造成误差很大。而动力学计算则通过对车辆、线路和轮轨接触关系建模,模拟

车辆运行时受外界因素如轨道不平顺、风载等激扰而产生的振动,可以更准确地估算车体的最大

偏移量,也可以实现准动态计算。因此使用SIMPACK软件,建立双层集装箱车辆动力学仿真模型,

分不同工况进行车辆限界分析。

图1双层集装箱平车

1车辆动力学模型

在双层集装箱平车X2K和X2H中,其转向架分别是转K6和K5型转向架。这两款转向架,虽然

都是两轴三大件式转向架,但是在结构上,因侧架与摇枕的连接方式不同而有很大的差异。以下

以X2H型集装箱平车为对象进行建模计算。

1.1车辆模型

转K5是摆动式转向架,通过弹簧托板连接侧架,主要由分别由侧架、摇枕、弹簧托板、摇

动座、摇动座支撑、承载弹簧、减振装置、轮对、轴承、基础制动装置和常接触式弹性旁承等组

成。在利用动力学仿真软件SIMPACK建模时,充分考虑了该转向架的结构特性。

首先,建立轮对模型,如图2所示,使用SIMPACK软件的轮对模板自动生成,单侧车轮和轨

道之间,软件已经预设了5个接触力,来模拟轮轨接触时可能发生的单点和多点接触;转向架模

型,转K5动力学仿真模型如图3所示,除了前后轮对、侧架、摇枕和心盘等零部件外,还专门

建立了弹簧托板,考虑了侧架与承载鞍之间的侧滚作用,用25号铰接来描述该特点。

图2轮对模型

图3转K5转向架模型

此外,充分考虑了转向架模型中的非线性因素,如用图4所示间隙力来模拟止挡,用面摩擦

力来模拟斜楔、旁承和心盘等处的摩擦减振作用,另外,对于交叉拉杆,采用单向力来模拟。严

格按照动力学参数搭建全参数化的、装载两个高箱集装箱的车辆动力学模型,如图5所示。

图4非线性止挡模拟

图5典型双层集装箱装载车辆

2.2线路模型

根据资料可知,最小曲线半径为R600mm,该处实设超高为150mm,均衡车速为85km/h,以

75km/h和100km/h运行时,过超高和欠超高分别为40mm和47mm。

因此在线路模型设计方面,分别设置了直线和R600m的曲线。在曲线设置中,分别设置了直

线-缓和曲线-圆曲线-缓和曲线-直线等五段,R600m的曲线中,缓和曲线长度为140m,圆曲线长

度是200m,超高分别是150mm,线路俯视图分别如图6所示。

轨道激励选用三大干线轨道谱,如图7所示。

图6R600曲线设计俯视图

左轨横向激励

右轨横向激励

左轨垂向激励

右轨垂向激励

图7三大干线轨道激励

2空车仿真结果

2.1直线运行仿真结果

双层集装箱平车X2H空车,以时速60km/h、80km/h、100km/h和120km/h,在三大干线轨道

谱为激励的直线线路上运行,车体上横向和垂向位移最大值如表1所示,仿真结果如图8和9

所示,黑色、红色、绿色和蓝色曲线分别是车速为60km/h、80km/h、100km/h和120km/h的结果。

表1直线运行指标最大值结果

车速

60km/h80km/h100km/h120km/h

车体横向位移最大值(mm)22.3118.3029.2429.84

车体垂向位移最大值(mm)6.324.556.397.39

40

30

6

文档评论(0)

爱因斯坦 + 关注
实名认证
文档贡献者

我爱达芬奇

1亿VIP精品文档

相关文档