学生姓名：申祎喆

班学生级：车辆2017-02班

指导教师：倪文波

毕设题目：城轨车辆抗脱轨性能试验台设计

                     

 

 

一、概况

1.选题意义

机车车辆转向架检查及其抗脱轨安全性检查是保证列车安全运行的有效措施。因此世界各国皆有相关规定进行检查。根据EN14363:2005标准，有三种方法可进行机车车辆的抗脱轨稳定性：（1）在具有规定倾斜度的线路试验区段的曲线上进行试验；（2）在扭曲试验台和在没有轨道倾斜度的曲线区段进行试验；（3）在扭曲测试台和偏航试验台上进行测试。

本设计针对城轨车辆在架修后需要对车辆抗脱轨性能进行检验展开。针对在车辆段使用的工况进行。首先在软件上模拟脱轨性能，然后设计出相应的抗脱轨性能检测试验台。

2.任务分解

（1）准备阶段：相关文献资料的查询，对国内外机车车辆性能试验台进行文献综述，翻译英文文献 。

（2）总体方案设计阶段：详细学习EN14363:2005国际标准，掌握抗脱轨性能测试理论方法；并提出试验台的总体方案设计，进行部件选型。

（3）仿真分析阶段：学习并理解动力学软件（Simpack），采用该动力学仿真软件完成抗脱轨性能仿真分析；

（4）结构设计阶段：完成试验台的结构设计，进行关键部件的静强度分析、压力和位移传感器安装位置确定、液压动力系统设计等等。       

（5）绘图编撰阶段：利用三维软件绘制试验台装配图，出CAD图纸，撰写论文。     

二、已完成工作

1.首先基于该设计的研究对象进行了大量的文献资料查询，并针对国内外机车车辆性能试验台进行了文献综述；

 

2.翻译并有效学习和理解了EN14363：2005标准相关章节，深入掌握了一下三种进行机车车辆的抗脱轨稳定性测试的方法：

①Twisted test track（在具有规定倾斜度的线路试验区段上进行试验）；

②Twist test rig and flat test track（在扭曲试验台和在没有轨道倾斜度的曲线区段进行试验）；

③Twist test rig and yaw test rig（在扭曲试验台和偏航试验台上实验）；

 

 

 

3.另外，还学习和掌握了动力学仿真软件（simpack）的使用；利用simpack进行了相关转向架的动力学建模；

 

4.针对上述抗脱轨稳定性测试方法的方法（1）根据EN14363：2005国际标准相关规定进行了动力学仿真测试；

 

5.同时，根据城轨车辆抗脱轨性能试验台试验台的设计需求，经过综合分析最终选择了方法（2）作为城轨车辆抗脱轨性能试验台的测试理论方法；

 

 

  

6.提出了城轨车辆抗脱轨性能试验台的总体设计方案：决定将试验台设计为两部分：①扭曲试验台部分②曲线轨道试验台部分；完成了相应的部件选型。

 

 

 

三、下一步工作计划

接下来，该设计需要继续完成城轨车辆抗脱轨性能试验台的详细的结构设计，使试验台能够完成所需的测试动作，并进行关键部件的静强度分析，此过程需要2周的时间。

 

进而，利用三维软件绘制试验台装配图，并利用CAD绘制平面图。至此，城轨车辆抗脱轨性能试验台的有效设计阶段结束，需要得到详细的、规范的、合理的、完整的、经济的、可实行的城轨车辆抗脱轨性能试验台的最终设计方案。最后需要进行毕业设计论文等有关文字材料的编撰，完成毕业设计，此过程需要3周时间。

 

 

问题一：你的Simpack软件仿真得到的脱轨系数结果是多少？

回生答：我向老师展示了Simpack仿真结果的脱轨系数曲线图，我仿真得到的最大脱轨系数在0.7-0.8之间，而根据EN14363:2005国际标准计算得到极限脱轨系数约为1.2，满足标准要求。谢谢老师！

问题二：你认为你的仿真结果的脱轨系数偏大吗，我之前见的脱轨系数大约都在0.5左右？

回生答：我认为不大，是正常的，因为我这里的仿真是根据EN14363:2005国际标准规定的极限线路情况进行的，线路是R=150m的S型轨道，并在过渡区采用的是长度30m、扭曲曲率3‰的扭曲轨道，脱轨系数较大是正常的，但并没有超过标准规定的极限脱轨系数。我之前也做了常规线路情况（R=400m）的仿真分析，它的脱轨系数大约在0.4-0.5之间。谢谢老师！

问题三：你的在Simpack建模仿真时是怎么处理电机的？

回生答：我的设计和仿真是针对拖车进行的，没有考虑电机。谢谢老师！

 

 

通过这次参加这次毕业设计中期答辩，不仅在答辩的过程中，也在前期的准备过程中，我向老师和同学们学习了很多，并进行了自我思考和反思，收获颇丰！

在答辩前的准备过程中，为了能够高质量的完成这次中期答辩，我进行了从毕业设计开始到现在的工作整理，并再一次梳理了整个毕业设计的任务规划，使自己更加清楚的知道自己已经做了哪些事情，还有哪些事情需要做，并追问了自己是不是保证了总体进度，后续的事情在剩下的时间能不能高质量完成。

在答辩过程中，通过向老师讲解自己的成果并与老师进行交流，解答了一些自己设计过程中的困惑，使自己更加清楚了前进的方向。另外，我不仅虚心听取了老师给予自己的建议，还认真听取了其他同学的答辩和老师的提问指导，其他的同学有很多比自己优秀的地方是值得自己学习的。接下来，我将以饱满的精神投入到的学习和设计工作中。