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基本信息
- 項目名稱：
- 對客貨列車交會時貨車殘渣對客運(yùn)列車的危險研究及其仿真
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 簡介：
- 近幾年，客貨共線鐵路上客車車窗出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象時有發(fā)生，經(jīng)調(diào)查，該現(xiàn)象的發(fā)生跟交會時貨車車體殘渣高速飛濺出有極大關(guān)系，針對這個問題我們從各個影響因素著手分析，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)客車與貨車交會時（貨車空載無篷布遮擋），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渣向外飛濺，從而容易對對對向客車造成威脅，形成安全隱患。我們通過現(xiàn)場考察，采集數(shù)據(jù)，然后利用空氣動力學(xué)，有限元分析等知識，得出臨界條件，提出了限制客貨列車的相對速度比以及設(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等軟件對我們的研究方案進(jìn)行了模擬仿真，從而更加直觀真實的表達(dá)了我們的想法。
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作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 在客貨共線的鐵路上，當(dāng)客車與貨車發(fā)生交會時，由于相對速度大，就會在兩車之間產(chǎn)生巨大的風(fēng)壓，這種壓力會使原本卡在貨車車廂上的殘渣向外無規(guī)則飛濺。運(yùn)用空氣動力學(xué)等原理，得到交會時空氣壓力波的分布規(guī)律，并以此來判斷這些殘渣是否會對客車造成威脅。通過計算，得出鐵路線上最小的安全線間距等，使這些飛濺出來的殘渣對客車沒有威脅。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
- 該作品是通過我們實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，客貨列車交會時貨車飛出的殘渣對客車造成危險雖然是小概率事件，但是一旦發(fā)生，人身及財產(chǎn)都會遭受損失，我們的課題就立足于減小該類事故的發(fā)生。
應(yīng)用價值和現(xiàn)實意義
- 近幾年，鐵路既有線客車車窗出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象時有發(fā)生，當(dāng)相鄰股道客車與貨車交會時，由于相對速度較大產(chǎn)生巨大風(fēng)壓，會使貨車殘渣飛出，很有可能會對客車車窗等造成安全隱患。本研究旨在通過查閱鐵路相關(guān)數(shù)據(jù)，通過建立模型進(jìn)行專業(yè)系統(tǒng)的理論分析計算來得出貨車殘渣飛出與客車車窗危害的相關(guān)性，最后運(yùn)用軟件進(jìn)行實體建模模擬列車會車時貨車飛渣對客車的影響情況。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，列車交會時會產(chǎn)生空氣壓力波，同時列車會產(chǎn)生較大的橫向和縱向振動，殘渣在列車振動和空氣壓力波的共同作用下，若獲得足夠的能量，就會飛濺出來，對客車的行車安全造成影響。由于殘渣的能量分布具有隨機(jī)性，故殘渣能否飛濺出也具有隨機(jī)性，這與事故發(fā)生的不確定性是相吻合的。因為無法通過理論的方法具體確定殘渣的能量，又列車的振動很難控制，本文退而求其次，研究壓力波受交會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)壓才有可能使殘渣飛出，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，會使列車的壓力波幅值增大，這對行車也是不安全的，故實際應(yīng)結(jié)合兩者綜合考慮。 本文從兩個方面給出了防止殘渣飛濺出擊中客車的辦法： 1.通過改變貨車清洗方式，來徹底清除空載貨車的殘渣； 2.使用堵漏條和改變貨車側(cè)門形狀來阻止殘渣飛濺； 3.通過控制列車交會速度來避免殘渣獲得足夠的能量而飛濺； 4.通過在交會處設(shè)置隔離網(wǎng)來阻止殘渣擊中客車。
獲獎情況
- 無
鑒定結(jié)果
- 無
參考文獻(xiàn)
- [1] 易思蓉主編.鐵路選線設(shè)計.西南交通大學(xué)出版社.2009. [2] 張斌、陳南冀. 高速列車交會空氣壓力波的研究.鐵道車輛.1996年.第34卷第5期. [3]張經(jīng)強(qiáng)、梁細(xì)鋒.動力車氣動性能數(shù)值計算.數(shù)值計算與計算應(yīng)用.2003年.第2期.154頁到157頁. [4]李雪冰、張衛(wèi)華等.高速列車交會時的風(fēng)致振動研究.振動與沖擊，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)計實例精粹. 電子工業(yè)出版社.2007.
同類課題研究水平概述
- 1.當(dāng)前國內(nèi)外尚無研究本課題的；2.國內(nèi)外研究人員，在列車交會氣動分析做了大量研究，主要有兩種思路：一為通過理論分析，數(shù)值模擬來找到交會時的壓力波分布情況，但有很大的局限性；二為通過實車實驗，采集數(shù)據(jù)，進(jìn)行實驗分析；3.但國內(nèi)外暫無研究人員將現(xiàn)有的研究列車交會氣動研究情況應(yīng)用于殘渣危險性研究；4.國內(nèi)外尚無研究人員，提出解決列車交會殘渣危險隱患的方案。
