Введение
1. Краткий обзор исследований динамики подвижного состава. Задачи исследований. Общая методология 16
Выводы по главе 1 39
2. Математические модели 4-осных и многоосных вагонов, описывающие их движение в прямолинейных и криволинейных участках пути с неровностями в плане и профиле 41
2.1. Выбор систем координат и параметров, определяющих конфигурацию пути 41
2.2. Системы отсчета для твердых тел 46
2.3. Расчетная схема и дифференциальные уравнения движения 4-осного вагона 52
2.3.1. Динамические деформации связей 58
2.3.2. Реакции связей боковин с колесными парами 60
2.3.3. Определение взаимных угловых и линейных перемещений сопряженных между собой элементов в тележке 61
2.3.4. Определение вертикальных нагрузок от колес на рельсы 63
Силы и моменты сил в связях между надрессорной балкой и боковыми рамами 65
2.3.5. Реакция связей боковых рам с колесными парами 66
2.3.6. Определение условий контактирования гребней колес с боковой поверхностью головки рельса 71
2.3.7. Качение и подскальзывание колес при движении колесных пар по рельсам в кривых на выбеге 74
2.3.8. Качение и подскальзывание колес при движении колесных пар в кривых при их торможении 79
2.3.9. Качение и подскальзывание колес при движении колесных пар в кривых в режиме тяги 81
2.3.10. Горизонтальные силовые реакциях между колесами и рельсами 82
2.4. Математическая модель, описывающая движение 8-осных и многоосных вагонов в прямых и криволинейных участках 83
2.4.1. Расчетная схема и дифференциальные уравнения движения... 83
Выводы по главе 2 87
3. Программный комплекс «ДИОНИС» по анализу динамических показателей вагонов и методика компьютерной оценки безопасности движения 88
3.1. Краткое описание вычислительного процесса и особенностей методики оценки безопасности движения 88
3.2. Перечень характеристик и отступлений от норм содержания пути и вагонов, которые учитываются в программном комплексе 94
3.3. Выходные данные, получаемые в результате работы программных комплексов 96
3.4. Основные параметры и исходные данные, необходимые для функционирования программного комплекса 96
3.5. Материалы и натурные данные, необходимые для компьютерного моделирования 100
Выводы по главе 3 103
4. Исследование динамических показателей и безопасности движения грузового вагона в прямых и криволинейных участках пути 105
4.1.1. Параметры рассматриваемого 1-го участка железнодорожного пути в кривой радиуса 1062м с возвышением 80мм 107
4.1.2. Параметры рассматриваемого 2-го участка железнодорожного пути в кривой радиуса 720м с возвышением 80мм 111
4.1.3. Параметры рассматриваемого 3-го участка железнодорожного пути в кривой радиуса 700м с возвышением 130мм 113
4.1.4. Параметры рассматриваемого 4-го участка железнодорожного пути в кривой радиуса 700м с возвышением 130мм 118
4.2. Компьютерное моделирование движения порожней цистерны модели 15-1443 на участке пути в кривой радиуса 1062м с возвышением 80мм 120
4.2.1. Принятые величины динамических параметров вагонов, при которых возможен сход с рельсов 120
4.2.2. Компьютерное моделирование движения порожней цистерны в идеальной кривой радиуса 1062м с возвышением 80мм без отклонений в содержании 121
4.2.3. Осциллограммы динамических процессов во времени при скорости движения 70 км/ч 122
4.2.4. Зависимости динамических параметров от скорости движения 127
4.3. Компьютерное моделирование движения порожней цистерны в кривой радиуса 1062м с возвышением 80мм и с отклонениями параметров состояния рельсовой колеи 132
4.3.1. Осциллограммы динамических процессов во времени при скорости движения 70 км/ч 132
4.4. Зависимости динамических параметров порожней цистерны от скорости движения в кривой радиуса 1062м с отклонениями параметров состояния рельсовой колеи 138
4.5. Компьютерное моделирование движения груженой цистерны... 143
4.5.1. Компьютерное моделирование движения груженой цистерны в идеальной кривой радиуса 1062м с возвышением 80 мм 143
4.5.1.1. Осциллограммы динамических процессов во времени при скорости движения 70км/ч 143
4.5.1.2. Зависимости динамических параметров от скорости движения 148
4.5.2. Компьютерное моделирование движения груженой цистерны в кривой радиуса 1062м с возвышением 80 мм с отклонениями параметров состояния рельсовой колеи 151
4.5.2.1. Осциллограммы динамических процессов во времени 152
4.5.2.2. Зависимости основных динамических параметров от скорости движения 156
4.6. Анализ динамических показателей цистерны при движении по кривой радиуса 1062м с возвышением 80мм с отклонениями в содержании колеи в зависимости от технического состояния ходовых частей 160
4.6.1. Оценка влияния износа гребней колес 160
4.6.1.1. Оценка влияния износа гребней колес порожней цистерны 160
4.6.1.2. Оценка влияния износа гребней колес груженой цистерны 167
4.6.2. Оценка влияния разности диаметров колес в колесной паре 174
4.6.2.1. Оценка влияния разности диаметров колес в колесной паре порожней цистерны 174
4.6.2.2. Оценка влияния разности диаметров колес в колесной паре груженой цистерны 178
4.7. Оценка влияния величины возвышения наружного рельса в кривой радиуса 1062 м на динамические показатели цистерны 183
4.8. Анализ динамических показателей цистерны при движении в кривой радиуса 720 м с возвышением 80 мм в зависимости от технического состояния ходовых частей 188
4.8.1. Оценка влияния износа гребней колес 188
4.8.1.1. Оценка влияния износа гребней колес порожней цистерны 188
4.8.1.2. Оценка влияния износа гребней колес груженой цистерны 194
4.9. Оценка влияния разности диаметров колес в колесной паре при движении в кривой радиуса 720м с возвышением 80мм в зависимости от технического состояния ходовых частей 201
4.9.1. Оценка влияния разности диаметров колес в колесной паре порожней цистерны 201
4.9.2. Оценка влияния разности диаметров колес в колесной паре груженой цистерны 207
Выводы по главе 4 214
5. Исследование аварийных режимов движения скоростного вагона на магнитном подвешивании 220
5.1. Математическое моделирование движения скоростного вагона на магнитном подвешивании в аварийных режимах 226
5.2. Расчет сил взаимодействия и тормозного пути в аварийном режиме движения 245
5.2.1. Анализ динамических процессов во времени при аварийной посадке вагона на скорости 100 км/ч 248
5.2.2. Анализ динамических процессов во времени при аварийной посадке вагона на скорости 400 км/ч 258
5.2.3. Анализ динамических процессов в зависимости от начальной скорости аварийной посадки вагона 268
5.3,Обеспечение безопасности движения скоростного вагона на магнитном подвешивании 270
Выводы по главе 5 275
6. Исследование процессов соударения вагонов для перевозки большегрузных контейнеров 277
6.1. Математическая модель соударения вагонов с закрепленными на них контейнерами 277
6.2. Разработка математического и программного обеспечения для оценки динамической нагруженности опорных узлов в соединении контейнер-платформа при соударениях 280
6.3. Исследование напряженно-деформированного состояния фитинга крупнотоннажного контейнера 298
6.4. Анализ результатов компьютерного моделирования соударений платформы, нагруженной контейнерами 303
6.4.1. Оценка динамических реакций поглощающего аппарата автосцепки и влияние жесткости амортизации упора на уровень динамических усилий, действующих на фитинги контейнера при соударении 306
6.4.2. Влияние различного трения на опорных поверхностях в соединении фитинг-платформа 309
6.4.3. Влияние разброса значений начального зазора в соединении фитинг-упор 311
6.4.4. Влияние величины попарного сближения (или удаления) положений упоров относительно друг друга в продольном направлении 314
6.5. Конструктивные рекомендации по устранению повреждений контейнеров при соударениях вагонов в эксплуатации 320
Выводы по главе 6 325
Заключение 327
Литература 331
