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铁道车辆 2017年第4期55卷 6-9页

作者：张兰苏建谭富星陈秋雨牛智慧王启明吉林大学交通学院吉林长春130022 中车长春轨道客车股份有限公司吉林长春130062 泛亚汽车技术中心有限公司上海201201

基于SOLIDWORKS建模软件设计了极限运行工况下的轨道、车体和试验台模型;借助于SOLIDWORKS MOTION仿真模块生成了相应的车端关系试验谱,并按照1∶10的比例搭建了车端关系试验台的简化三维模型,用其对车端关系试验谱进行了验证。

关键词：高速列车车端关系试验谱仿真验证

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列车车端运动位姿测量系统的研究

列车车端运动位姿测量系统的研究

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作者：杜志豪吉林大学

学位级别：硕士

随着新世纪的到来，中国铁路在近几年进行了6次全面的提速，宣布了中国高铁时代的来临。这也为中国铁路建设带来跨越式发展的新机遇。了解先进的理论和设计方法，进行创造性的轨道列车设计，是发展我国高速轨道列车技术的重要手段。同... 详细信息

随着新世纪的到来，中国铁路在近几年进行了6次全面的提速，宣布了中国高铁时代的来临。这也为中国铁路建设带来跨越式发展的新机遇。了解先进的理论和设计方法，进行创造性的轨道列车设计，是发展我国高速轨道列车技术的重要手段。同时，高速发展的高速轨道列车技术也使得对列车各零部件以及各零部件之间关系的要求也在不断提高。车辆与车辆之间通过车端连接装置连接到一起。车辆端部和转向架是轨道车辆的重要组成部分，车辆在通过曲线时各部件的状态对于车辆运行安全性、稳定性等动力学性能起到至关重要的作用。车钩、贯通道、风挡、缓冲器、电气连接线、过桥线及制动软管等是安装在车辆端部的重要部件，研究上述部件及转向架在车辆通过曲线时的相互关系对于车辆设计及优化至关重要。列车在运行过程中，行经不同路况，比如，经过曲线、道岔及变坡点或者受到牵引力、制动力作用时，列车的相邻的两车之间，会产生不同程度的相对运动。如果相对运动过大，极容易导致车端极其连接装置之间发生干涉，轻则损害车端及车端连接装置，严重则甚至会发生安全事故。因此有必要对车端部件在不同路况的运动位姿进行检测。对于高速轨道列车车端关系，国内外学者对此均进行了不同程度的研究，本文基于国内外的研究现状，提出了一种新的车端关系测试试验台以及相应的测试方法。本文提出的车端关系综合试验台，是基于中国北车集团长春轨道客车股份有限公司“高速列车系统集成国家重点工程实验室(National Engineering Laboratory for SystemIntegration of High-speed Train，NELSIHT)”轨道列车参数测试试验台的基础平台而搭建的，并参考了Stewart六自由度平台。与以往的车端关系试验台相比，该试验台不但可以实现对单一车端试件的运动模拟，还可以实现两个试件的运动模拟，从而可以更加逼真的模拟实际路况。由于试验中车端试件采用的是柔性的车端试件，因此可以对不同型号尺寸的车端试件进行模拟仿真。本文先对该车端关系试验台的结构进行了介绍，包括车端关系试验台的基础平台结构及主体结构，然后通过对传感器的安装及布置方案对测量原理进行了介绍。本文通过空间几何中点与点的距离与其空间坐标的关系，通过布置在车端试件上的传感器，建立了两个受试车端试件间不同测试点之间的关系，进而建立起车端位姿测量的反解模型。再通过迭代原理结合测量系统位姿反解的数学模型建立测量系统的位姿正解的数学模型。在完成了车端位姿测量解算模型后，本文基于MATLAB/Simulink平台，搭建了位姿测量结算模型，并利用Solidworks试验模型进行仿真验证，试验结果表明，本文搭建的车端关系试验模型可以对车端位姿进行准确的测量。综上所述，本文提出了一种测量车端位姿的车端关系试验台，并建立了该试验台的解算模型，并通过Simulink对模型进行了仿真与验证，从而为该试验台对车端关系位姿测量的试验提供了理论基础。

关键词：车端关系测量装置 Solidworks 位姿解算 Matlab/Simulink

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