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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 對(duì)客貨列車交會(huì)時(shí)貨車殘?jiān)鼘?duì)客運(yùn)列車的危險(xiǎn)研究及其仿真
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 簡(jiǎn)介：
- 近幾年，客貨共線鐵路上客車車窗出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，經(jīng)調(diào)查，該現(xiàn)象的發(fā)生跟交會(huì)時(shí)貨車車體殘?jiān)咚亠w濺出有極大關(guān)系，針對(duì)這個(gè)問(wèn)題我們從各個(gè)影響因素著手分析，得到一系列改進(jìn)方案，從而減少此類事故發(fā)生的概率。
- 詳細(xì)介紹：
- 在客貨共線鐵路上，當(dāng)客車與貨車交會(huì)時(shí)（貨車空載無(wú)篷布遮擋），由于速度比太大，導(dǎo)致兩列車體之間產(chǎn)生巨大風(fēng)壓，使貨車車體縫隙中的殘?jiān)蛲怙w濺，從而容易對(duì)對(duì)對(duì)向客車造成威脅，形成安全隱患。我們通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)考察，采集數(shù)據(jù)，然后利用空氣動(dòng)力學(xué)，有限元分析等知識(shí)，得出臨界條件，提出了限制客貨列車的相對(duì)速度比以及設(shè)置合理的線間距等一系列方案，還有利用行車調(diào)度的方法在某些區(qū)段設(shè)置隔離網(wǎng)等，來(lái)達(dá)到預(yù)防此類事故發(fā)生的目的，最后再利用3Dmax和flash等軟件對(duì)我們的研究方案進(jìn)行了模擬仿真，從而更加直觀真實(shí)的表達(dá)了我們的想法。
作品圖片
作品專業(yè)信息
撰寫(xiě)目的和基本思路
- 在客貨共線的鐵路上，當(dāng)客車與貨車發(fā)生交會(huì)時(shí)，由于相對(duì)速度大，就會(huì)在兩車之間產(chǎn)生巨大的風(fēng)壓，這種壓力會(huì)使原本卡在貨車車廂上的殘?jiān)蛲鉄o(wú)規(guī)則飛濺。運(yùn)用空氣動(dòng)力學(xué)等原理，得到交會(huì)時(shí)空氣壓力波的分布規(guī)律，并以此來(lái)判斷這些殘?jiān)欠駮?huì)對(duì)客車造成威脅。通過(guò)計(jì)算，得出鐵路線上最小的安全線間距等，使這些飛濺出來(lái)的殘?jiān)鼘?duì)客車沒(méi)有威脅。最后我們用軟件仿真模擬出我們的結(jié)果。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 該作品是通過(guò)我們實(shí)地考察及理論分析后得出的一些改進(jìn)方案，其中有些方案具有一定的創(chuàng)新性，客貨列車交會(huì)時(shí)貨車飛出的殘?jiān)鼘?duì)客車造成危險(xiǎn)雖然是小概率事件，但是一旦發(fā)生，人身及財(cái)產(chǎn)都會(huì)遭受損失，我們的課題就立足于減小該類事故的發(fā)生。
應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義
- 近幾年，鐵路既有線客車車窗出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，當(dāng)相鄰股道客車與貨車交會(huì)時(shí)，由于相對(duì)速度較大產(chǎn)生巨大風(fēng)壓，會(huì)使貨車殘?jiān)w出，很有可能會(huì)對(duì)客車車窗等造成安全隱患。本研究旨在通過(guò)查閱鐵路相關(guān)數(shù)據(jù)，通過(guò)建立模型進(jìn)行專業(yè)系統(tǒng)的理論分析計(jì)算來(lái)得出貨車殘?jiān)w出與客車車窗危害的相關(guān)性，最后運(yùn)用軟件進(jìn)行實(shí)體建模模擬列車會(huì)車時(shí)貨車飛渣對(duì)客車的影響情況。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，列車交會(huì)時(shí)會(huì)產(chǎn)生空氣壓力波，同時(shí)列車會(huì)產(chǎn)生較大的橫向和縱向振動(dòng)，殘?jiān)诹熊囌駝?dòng)和空氣壓力波的共同作用下，若獲得足夠的能量，就會(huì)飛濺出來(lái)，對(duì)客車的行車安全造成影響。由于殘?jiān)哪芰糠植季哂须S機(jī)性，故殘?jiān)芊耧w濺出也具有隨機(jī)性，這與事故發(fā)生的不確定性是相吻合的。因?yàn)闊o(wú)法通過(guò)理論的方法具體確定殘?jiān)哪芰浚至熊嚨恼駝?dòng)很難控制，本文退而求其次，研究壓力波受交會(huì)速度和線間距的影響，研究發(fā)現(xiàn)壓力波是速度比的減函數(shù)，顯然只有負(fù)壓才有可能使殘?jiān)w出，故應(yīng)盡量控制避免負(fù)壓的產(chǎn)生，但另一方面，一味的追求負(fù)壓小，會(huì)使列車的壓力波幅值增大，這對(duì)行車也是不安全的，故實(shí)際應(yīng)結(jié)合兩者綜合考慮。 本文從兩個(gè)方面給出了防止殘?jiān)w濺出擊中客車的辦法： 1.通過(guò)改變貨車清洗方式，來(lái)徹底清除空載貨車的殘?jiān)? 2.使用堵漏條和改變貨車側(cè)門(mén)形狀來(lái)阻止殘?jiān)w濺； 3.通過(guò)控制列車交會(huì)速度來(lái)避免殘?jiān)@得足夠的能量而飛濺； 4.通過(guò)在交會(huì)處設(shè)置隔離網(wǎng)來(lái)阻止殘?jiān)鼡糁锌蛙嚒?
獲獎(jiǎng)情況
- 無(wú)
鑒定結(jié)果
- 無(wú)
參考文獻(xiàn)
- [1] 易思蓉主編.鐵路選線設(shè)計(jì).西南交通大學(xué)出版社.2009. [2] 張斌、陳南冀. 高速列車交會(huì)空氣壓力波的研究.鐵道車輛.1996年.第34卷第5期. [3]張經(jīng)強(qiáng)、梁細(xì)鋒.動(dòng)力車氣動(dòng)性能數(shù)值計(jì)算.數(shù)值計(jì)算與計(jì)算應(yīng)用.2003年.第2期.154頁(yè)到157頁(yè). [4]李雪冰、張衛(wèi)華等.高速列車交會(huì)時(shí)的風(fēng)致振動(dòng)研究.振動(dòng)與沖擊，2008年.第7期. [5]彭其淵、王慈光主編. 鐵路行車組織. 中國(guó)鐵道出版社.2010. [6]張景偉編著. 渲染傳奇-3ds max9材質(zhì)貼圖藝術(shù)設(shè)計(jì)實(shí)例精粹. 電子工業(yè)出版社.2007.
同類課題研究水平概述
- 1.當(dāng)前國(guó)內(nèi)外尚無(wú)研究本課題的；2.國(guó)內(nèi)外研究人員，在列車交會(huì)氣動(dòng)分析做了大量研究，主要有兩種思路：一為通過(guò)理論分析，數(shù)值模擬來(lái)找到交會(huì)時(shí)的壓力波分布情況，但有很大的局限性；二為通過(guò)實(shí)車實(shí)驗(yàn)，采集數(shù)據(jù)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析；3.但國(guó)內(nèi)外暫無(wú)研究人員將現(xiàn)有的研究列車交會(huì)氣動(dòng)研究情況應(yīng)用于殘?jiān)ｋU(xiǎn)性研究；4.國(guó)內(nèi)外尚無(wú)研究人員，提出解決列車交會(huì)殘?jiān)ｋU(xiǎn)隱患的方案。
