基于轮轨接触几何参数的列车脱轨状态判别方法

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• 论文作者：马增强 ; 张俊甲
• 年：2016
• 作者机构：石家庄铁道大学电气与电子工程学院;
• 论文关键词：脱轨状态判定 ; 几何参数 ; 改进的BP网络 ; ADAMS/Rail仿真
• 会议召开时间：2016-05-06
• 会议录名称：第十届动力学与控制学术会议摘要集
• 语种：中文
• 分类号：U211.5;U298.51
• 学会代码：AGLU
• 会议名称：第十届动力学与控制学术会议
• 会议地点：中国四川成都
• 主办单位：中国力学学会动力学与控制专业委员会
• 学会名称：中国力学学会
• 页数：1
• 文件大小：738k
• 原文格式：D
• 会议级别：全国

摘要

脱轨系数与轮重减载率是反映车辆运行安全性的重要参数,车辆脱轨即车轮脱离了钢轨对其的约束而使车辆无法在轨道上正常运行的现象。目前针对车辆脱轨状态评判指标主要是脱轨系数和轮重减载率,这都是从轮轨间的受力特性来加以分析的,虽然力是改变车辆轮轨间接触状态的内在原因,但是轮轨间的作用力不但分布非常复杂,而且轮轨作用力的动态检测很困难,另外这种标准在进行脱轨判定时有着较大的误差与不确定性。因此,针对这些特点与不足,本文提出一种根据轮轨接触几何参数来直接判定脱轨状态的新方法。首先利用VI-Rail建立高速动车组单车模型;设置不同行进速度让单车模型在所设计的轨道上进行动力学仿真并得到脱轨系数与轮重减载率,提取轮对横向位移、轮对垂向位移、冲角、侧滚角、接触角等轮轨接触几何参数;最后采用改进的BP神经网络算法拟合出一种反应脱轨参数与轮轨接触参数间关系的数学模型,即脱轨状态判定的新方法。仿真结果表明,本文提出的新方法不但从根本上摆脱了当前常用脱轨判定方法中对轮轨力检测的依赖,而且对脱轨状态判别的精度更加准确、可靠。这种基于轮轨接触几何参数的火车脱轨判别新方法,可以为机车车辆动力学研究中的安全性与稳定性分析提供一种更加科学的技术手段。

引文