摘要：近年来,铁道车辆迅速发展,但伴随着的安全问题也愈发引起的社会关注,其中脱轨问题毋庸置疑成为人们关注的焦点,所以对于铁道车辆的脱轨检测技术的研究具有重大意义。经过长时间的探索研究,前人使用经典的脱轨系数、轮重减载率等指标判断铁道车辆是否面临脱轨风险时,存在日常运营车辆的轮轨力难以检测、信息传递滞后等问题。针对以上问题,本文首先进行铁道车辆脱轨模拟仿真实验,确定轮对脱轨失效显著且易测的脱轨特征物理量即轮对横向加速度和侧倾角;其次,使用复合传感器检测仿真模拟时的轮对运行状态,通过实时检测车辆运行时轮对的状态,从而设计出一种脱轨的在线检测方案;然后,基于铁道车辆脱轨模拟仿真实验,分析铁道车辆行驶在直线与曲线工况下的轮对脱轨时对应的观测量阈值,并对车辆行驶在曲线路段设置的超高所引入的额外侧倾角进行补偿;最后,根据脱轨检测方案设计一套脱轨检测与预警系统,采用仿真算例来验证设计方案的可行性与有效性。研究结果表明:设计的脱轨检测技术方案可实现对车辆脱轨故障的有效检测,能有效支撑脱轨预警系统的开发,达到保护乘客和车辆安全的目的。此研究对于铁道车辆的快速安全发展具有一定的价值,为铁道车辆的脱轨检测技术的研究提供了更多思路。

摘要：车辆操纵稳定性试验中要对动态倾角进行实时检测。汽车在稳态回转中仅使用Kalman滤波对陀螺仪输出的角速度进行处理无法满足试验要求。针对MEMS陀螺仪在积分时易产生较大的积分漂移,加速度计对非重力加速度敏感,文中在姿态解算过程中引入了GPS车速信息,并对Kalman滤波的角速度进行修正。修正结果与单纯使用卡尔曼滤波后的角速度进行对比,实车试验结果表明文中算法解算精度较高,具有一定的应用参考价值。

摘要：侧翻预警是防止运输车辆发生事故的主要手段。基于车辆侧倾角和侧向加速度的监测,建立车辆动态侧翻模型,设计侧翻事故线性判别函数,提出了直接根据侧倾角信号和侧向加速度信号对侧翻事故进行判断的预警算法。通过对某车型进行仿真试验验证了预警算法的有效性,同时本算法具有计算量小、计算速度快等优点,对减少同类交通事故的发生具有重要意义。

摘要：以重庆菜园坝长江大桥为例,利用有限元方法研究提篮拱的拱肋侧倾角对全桥稳定性的影响,给出拱肋的合理侧倾角。结果表明,拱肋侧倾角的选择对拱桥的整体稳定性有重要的影响,拱肋侧倾角以10°左右为佳。

摘要：为了优化跨座式单轨列车走行轮轮胎不均匀磨损性能,在运行工况分析基础上建立了走行轮轮胎有限元模型;结合走行轮磨损特性评价指标,建立了一套新的走行轮磨损间接评价方法,该方法以侧偏角和侧倾角为设计变量,通过探索走行轮轮胎侧偏角、侧倾角及其组合对走行轮轮胎磨损与不均匀磨损的影响对车辆二系悬挂参数进行优化,减轻走行轮轮胎磨损.研究结果表明:优选前,转向架(以前转向架为例)中前、后排走行轮轮胎侧偏角分别为0.5°、0.3°、−0.4°、−0.2°;优选后,转向架中前、后走行轮轮胎侧偏角为0.2°、0.2°、−0.2°、−0.2°;车辆结构参数中二系悬挂横向刚度、垂向刚度对走行轮各轮胎不均匀磨损的影响较大,且选取合适的参数值在一定程度上能够减轻走行轮各轮胎不均匀磨损.

摘要：以225/40R18轮胎为参考对象,利用ABAQUS有限元分析软件建立跑气保用轮胎和普通轮胎的三维有限元模型,对侧倾滚动工况下两种轮胎的变形情况、接地性能(接地印迹形状和应力分布)等进行了分析。研究结果表明,相比普通轮胎,跑气保用轮胎在侧倾滚动状态下的接地印痕面积较小,说明跑气保用轮胎在转向灵活性方面较为优越;在相同侧倾角下,跑气保用轮胎的外倾侧向力微高于普通轮胎,而翻转力矩却明显高于普通轮胎。

摘要：为改善车辆紧急避障工况下的稳定性,建立滑模控制系统。设计七自由度非线性整车动力学模型和人车路闭环模型,运用滑模变结构理论,以车辆实际横摆角速度和理想的横摆角速度之差为输入变量,以前轮转角响应紧急避障要求为控制目标,以跟踪理想横摆角速度为目的进行控制计算。结果表明,紧急避障工况下采用滑模控制系统设计的路径跟踪控制器,能够控制车辆跟踪规划的理想避让路径,横摆角速度幅值为0.234 rad/s,小于未加控制车辆的横摆角速度,响应速度更快;经过滑模控制的车辆在路径跟踪过程中质心侧倾角最大值为0.037 rad,小于未受控制的车辆的相应值。

摘要：基于 4轮转向车辆 ,提出了一种新的主动抗侧倾方法。这种方法通过主动操纵车辆前后轮转角 ,就可以实现车辆侧倾控制。设计了鲁棒H∞ 操纵控制器。仿真表明 ,通过合理选择加权函数 ,车辆状态能精确地跟随理想车辆模型 。

摘要：利用ABAQUS建立了非充气轮胎有限元模型,充分考虑其橡胶材料的非线性、大挠度变形,并对模型精度进行了验证。研究了不同侧倾角、不同载荷下的轮胎负荷特性和接地特性变化规律。结果表明:非充气轮胎在侧倾工况下存在胎面磨损不均匀、胎肩区域应力集中的现象,随着侧倾角度的增大,最大接地应力增大,但垂向刚度减小。在大侧倾角工况下,胎面中心应力呈现不规律变化。研究结果可为非充气轮胎性能分析和结构设计优化提供参考。

摘要：分析了PDC钻头切削齿结构特点及工作过程,定义了切削齿的侧倾角和前倾角两个工作角,并建立了这两个角的计算模式.研究认为,PDC钻头切削齿的齿前角、装配角及侧转角,决定了其工作面的方向及侧倾角;齿前角、侧转角及切削齿齿刃上工作点的位置,决定了该点工作时的前倾角.侧倾角和前倾角的概念不同于侧转角和齿前角.