現(xiàn)代軌道車輛動力學(xué)

前言

《現(xiàn)代軌道車輛動力學(xué)》是繼王福天教授主編的《車輛動力學(xué)》（1981年首版）、《車輛系統(tǒng)動力學(xué)》（1994年首版），張定賢教授主編的《機車車輛軌道系統(tǒng)動力學(xué)》（1996年首版）后，為了適應(yīng)我國大力發(fā)展城市軌道交通、磁懸浮交通、高速重載運輸時對軌道車輛研究、設(shè)計制造、運用維護(hù)等方面技術(shù)人才的急迫需求，根據(jù)過去十多年來國內(nèi)外在軌道交通領(lǐng)域中采用新理論、新技術(shù)的現(xiàn)實，并考慮軌道車輛動力學(xué)與控制的理論和實踐的新發(fā)展、新成果進(jìn)行了內(nèi)容擴充，新增了磁浮車輛動力學(xué)原理（第四章），輪胎式軌道車輛動力學(xué)（第五章），軌道車輛柔剛體動力學(xué)（第七章），軌道車輛與線橋耦合動力學(xué)（第八章），軌道車輛的主動控制（第九章），軌道車輛的空氣動力學(xué)與噪聲（第十章），軌道車輛開發(fā)與參數(shù)識別及模型評估（第十一章）等內(nèi)容。本書主要面向軌道車輛本科學(xué)生，也可作為載運工具、交通工程等專業(yè)的本科教材或輔助教材。由于不少內(nèi)容是第一次納入，在理論仿真與控制等方面很多內(nèi)容又有一定深度，在本科教學(xué)中可根據(jù)教學(xué)時數(shù)，以主要基礎(chǔ)內(nèi)容進(jìn)行授課，其他一些較深內(nèi)容可做適當(dāng)簡略介紹。本書也可作非車輛本科來源研究生的教材使用，講授內(nèi)容可按研究方向適當(dāng)補充。本書還結(jié)合實際工程問題，為設(shè)計、生產(chǎn)與現(xiàn)場工程技術(shù)人員提供支持，可作為軌道交通車輛運用、研究、生產(chǎn)部門技術(shù)參考用書。本書由同濟大學(xué)胡用生任主編，王福天任主審，沈鋼、陸正剛?cè)胃敝骶帲髡戮帉懭藛T有：胡用生[第一、二（第四節(jié)）、四、六、八（第一節(jié)）、十一章]，王福天（第二章），沈鋼[第三章、第四章（整車仿真段）]，陸正剛（第七章），應(yīng)之?。ǖ诹虏糠郑卫荩ǖ谖逭拢?，周勁松（第九章），張濟民[第十章、第九章（第七節(jié)）]，顧萍[第八章（第二節(jié)）]。參與第四章、第六章、第八章編寫計算的有黃俊俊、徐翔與江翁。參與全書梳理的有孫麗霞、洪春雷、耿躍、展春波等。本書由四方車輛研究所曹志禮作了全面審閱，并提出許多寶貴意見。本書內(nèi)容豐富，不少內(nèi)容首次編入，限于水平難免有誤或不當(dāng)之處，敬請使用者與技術(shù)專家指出，再版時補正。

內(nèi)容概要

本書共十一章，主要內(nèi)容包括：軌道車輛動力學(xué)基礎(chǔ)，軌道車輛的振動與模型，鋼輪鋼軌系統(tǒng)車輛動力學(xué)，磁浮車輛動力學(xué)原理，輪胎式軌道車輛動力學(xué)，牽引、制動、黏著與縱向動力學(xué)，軌道車輛柔剛體動力學(xué)，軌道車輛與線橋耦合動力學(xué)，軌道車輛的主動控制，軌道車輛的空氣動力學(xué)與噪聲，軌道車輛開發(fā)與參數(shù)識別及模型評估。    本書為高等學(xué)校相關(guān)專業(yè)教材，也可供研究生和有關(guān)專業(yè)技術(shù)人員參考。

書籍目錄

緒論第一章　軌道車輛動力學(xué)基礎(chǔ)  第一節(jié)  軌道車輛的基本類型與結(jié)構(gòu)  第二節(jié)  軌道車輛的基本走行原理  第三節(jié)  軌道的線路結(jié)構(gòu)與不平順  第四節(jié)  軌道車輛動力學(xué)性能  復(fù)習(xí)思考題第二章　軌道車輛的振動與模型  第一節(jié)  軌道車輛的垂向振動  第二節(jié)  軌道車輛的橫向振動  第三節(jié)  軌道車輛的隨機振動  第四節(jié)  軌道車輛非線性條件下自激振動的極限環(huán)  復(fù)習(xí)思考題第三章　鋼輪鋼軌系統(tǒng)車輛動力學(xué)  第一節(jié)  鋼輪鋼軌關(guān)系  第二節(jié)  鋼輪鋼軌車輛的蛇行運動與穩(wěn)定性  第三節(jié)  鋼輪鋼軌車輛的曲線通過  第四節(jié)  運行安全性  復(fù)習(xí)思考題第四章　磁浮車輛動力學(xué)原理  第一節(jié)  EMS型常導(dǎo)磁浮車輛動力學(xué)  第二節(jié)  EDS型超導(dǎo)磁浮車輛動力學(xué)  復(fù)習(xí)思考題第五章　輪胎式軌道車輛動力學(xué)  第一節(jié)  輪胎式軌道車輛  第二節(jié)  跨坐式單軌車輛的動力學(xué)方程  第三節(jié)  單軌車輛的曲線通過與安全性  復(fù)習(xí)思考題第六章  牽引、制動、黏著與縱向動力學(xué)  第一節(jié)  軌道車輛的牽引、制動與黏著控制  第二節(jié)  列車縱向動力學(xué)基礎(chǔ)  第三節(jié)  調(diào)車作業(yè)中的非穩(wěn)態(tài)沖擊工況  第四節(jié)  列車非穩(wěn)態(tài)運行時的縱向動力學(xué)  復(fù)習(xí)思考題第七章　軌道車輛柔剛體動力學(xué)  第一節(jié)  柔剛體系統(tǒng)動力學(xué)及模態(tài)綜合法  第二節(jié)  軌道車輛柔剛體系統(tǒng)建模方法  第三節(jié)  軌道車輛柔剛體系統(tǒng)仿真分析  第四節(jié)  軌道車輛柔剛體動力學(xué)和控制聯(lián)合仿真  第五節(jié)  軌道車輛動力學(xué)分析與仿真軟件的發(fā)展  復(fù)習(xí)思考題第八章　軌道車輛與線橋耦合動力學(xué)  第一節(jié)  軌道車輛與線路耦合振動  第二節(jié)  軌道車輛過橋時的車橋耦合動力學(xué)  復(fù)習(xí)思考題第九章　軌道車輛的主動控制  第一節(jié)  車輛的主動及被動懸掛系統(tǒng)  第二節(jié)  軌道不平順功率譜的時域反演  第三節(jié)  天棚減振器及補償濾波器控制  第四節(jié)  主動懸掛最優(yōu)控制  第五節(jié)  半主動控制  第六節(jié)  主動懸掛的運用  第七節(jié)  擺武列車中的主動控制  復(fù)習(xí)思考題第十章　軌道車輛的空氣動力學(xué)與噪聲  第一節(jié)  氣流對軌道車輛的影響  第二節(jié)  空氣動力學(xué)的基本理論與方法  第三節(jié)  列車空氣動力學(xué)研究方法  第四節(jié)  列車周圍流場分析  第五節(jié)  軌道車輛噪聲及控制  復(fù)習(xí)思考題第十一章  軌道車輛開發(fā)與參數(shù)識別及模型評估  第一節(jié)  新產(chǎn)品開發(fā)中動力學(xué)理論與試驗研究  第二節(jié)  軌道車輛參數(shù)的識別與模型評估  第三節(jié)  理論指導(dǎo)下新型轉(zhuǎn)向架的開發(fā)與試驗  復(fù)習(xí)思考題參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：對軌道上存在著的周期性激振源，如鋼軌的周期性接頭與下沉，高架橋周期性梁柱的支承點變化，車輪踏面擦傷的周期性打擊等，可以用諧波方式來表述。而孤立性不平順則需用專門設(shè)定的函數(shù)來描述。美國聯(lián)邦鐵路協(xié)會AAR給出了專門的公式。對軌道不平順呈隨機性質(zhì)的，則需在頻域中用功率譜密度表示。有了不平順的功率譜密度，就可以在頻域中對線性系統(tǒng)軌道車輛在軌道上產(chǎn)生的隨機響應(yīng)進(jìn)行求解。明顯的鋼軌低接頭與輪軌擦傷都會引起輪軌沖擊力，從而使道床沉降和退化持續(xù)加快。軌道車輛在道岔群處會受到突然性的連續(xù)沖擊激勵。獨軌與磁浮車進(jìn)出道岔梁也是如此。為了研究減小輪軌沖擊力的措施，可通過一些較為合理的輪軌耦合模型與仿真技術(shù)來研究車輛與軌道相互作用的現(xiàn)象，通過試驗比較并對模型驗證和改進(jìn)，最終通過分析研究提出合理的車輛和軌道結(jié)構(gòu)與重要參數(shù)。三、軌道不平順的隨機性描述軌道沿線路的不平順基本是一個平穩(wěn)隨機過程，一般表示為空間譜，它的波幅與波長都是隨機變量，通常短波不平順波幅小而長波不平順波幅大。實際運行時不平順中有時會有波長相近的幾個連續(xù)波組合，從而能使車輛在它們激勵下產(chǎn)生類似共振的大振幅。軌道不平順的空間功率譜密度函數(shù)PSD，是描述軌道隨機不平順最重要的頻域統(tǒng)計函數(shù)，通常會對足夠長的線路地面實測或從軌檢車檢測的大量不平順數(shù)據(jù)作統(tǒng)計以形成線路譜。

編輯推薦

《現(xiàn)代軌道車輛動力學(xué)》：普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材。

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