本书是铁路运输领域高速列车系统动力学最新技术的系统阐释，是四川省2018年重点图书出版项目；读者对象为铁路运输相关专业硕士研究生。本书以车辆系统动力学理论为核心，以高速列车动力学应用为工程背景，并辅以高速列车动力学试验技术，系统涵盖了高速列车系统动力学的理论基础、数据分析方法、边界条件、评价指标、动力学模型；再详细讲解蛇形运动、随机运动和曲线通过能力、动力学试验及关键问题，最后是应用实例，内容翔实、权威全面，适合专业研究借鉴。
1高速列车动力学概论
1.1高速列车的发展
1.2车辆系统动力学内容和发展
1.2.1车辆系统动力学理论的发展
1.2.2车辆系统动力学仿真的发展
1.2.3车辆系统动力学试验
1.3车辆系统动力学研究概述
1.3.1车辆系统动力学主要研究方法
1.3.2车辆系统动力学的重要应用
1.3.3车辆系统动力学的难点
2高速列车动力学基础理论概述
2.1多体系统动力学及车辆姿态
2.1.1多体系统动力学简介
2.1.2车辆系统坐标系和运动姿态
2.2振动理论简介
2.2.1线性振动
2.2.2非线性振动
2.3运动稳定性基本概念
2.3.1运动稳定性定义
2.3.2线性系统稳定性
2.4常微分方程及几何分岔理论简介
2.4.1常系数线性微分方程组的解
2.4.2定性理论基本概念
2.4.3常微分方程的分岔
2.5减振理论简介
2.5.1基本概念和单自由度系统
2.5.2两自由度系统
2.5.3Ruzicka隔振系统
2.6随机振动理论简介
2.6.1常用随机变量和基本假设
2.6.2随机函数
3轮轨接触和蠕滑理论
3.1车轮与钢轨型面
3.1.1车轮型面
3.1.2钢轨型面
3.2轮轨几何接触理论
3.2.1轮轨接触几何关系的定义
3.2.2轮轨接触几何关系的计算
3.3Hertz和非Hertz接触理论
3.3.1?Hertz接触理论
3.3.2非Hertz接触理论
3.4轮轨法向力的求解
3.4.1轮轨约束方法
3.4.2弹性接触方法
3.5轮轨蠕滑率的求解
3.5.1蠕滑率的定义
3.5.2简化的蠕滑率公式
3.5.3更完整的蠕滑率表达式
3.6轮轨蠕滑力的求解
3.6.1Kalker线性理论
3.6.2沈氏理论
3.6.3Kalker简化理论
3.6.4Polach滚动接触理论
3.6.5各种蠕滑理论的比较和适用范围
4高速列车动力学边界条件
4.1铁路轨道与线路
4.1.1水平曲线
4.1.2竖曲线及坡道
4.1.3道岔
4.2轨道不平顺
4.2.1轨道不平顺的类型
4.2.2轨道不平顺描述及常用轨道谱
4.3气动载荷
4.3.1常用风载荷
4.3.2常用风载模型
5高速列车动力学评价指标
5.1蛇行运动稳定性
5.1.1渐进稳定性判断方法
5.1.2线路上评判蛇行稳定性的方法
5.2运行平稳性
5.2.1Sperling平稳性指标
5.2.2舒适度指标
5.2.3ISO2631振动性能
5.2.4运行品质
5.3运行安全性
5.3.1运行安全性常规指标
5.3.2扭曲线路通过
5.3.3转向架转动系数
5.4其余动力学指标
5.4.1柔度系数
5.4.2车轮磨耗指标
5.4.3车轮损伤指标
5.4.4轮轨垂向冲击力
6高速列车动力学模型
6.1车辆动力学建模的基本方法
6.1.1动力学建模和模型验证
6.1.2常见基本力元模型
6.1.3动力学仿真软件
6.2垂向动力学模型
6.2.1四轴车辆多刚体模型
6.2.2弹性车体模型
6.2.3考虑车下设备振动的垂向模型
6.3横向动力学模型
6.3.1轮对横向动力学模型
6.3.2转向架横向动力学模型
6.3.3车辆17自由度横向动力学模型
6.4车辆横垂耦合动力学模型
6.5列车系统动力学模型
6.5.1车钩缓冲装置
6.5.2牵引制动
6.5.3线路条件
6.5.4列车动力学模型
7高速列车蛇行运动
7.1蠕滑力导向及蛇行运动
7.1.1蠕滑力导向机理
7.1.2蛇行运动概述
7.2自由轮对蛇行运动
7.2.1蛇行运动理论分析
7.2.2蛇行运动数值验证
7.3转向架蛇行运动
7.3.1刚性定位转向架
7.3.2柔性定位转向架
7.3.3转向架蛇行运动特征
7.4整车蛇行运动
7.4.1线性稳定性
7.4.2车辆蛇行运动特征
7.5蛇行运动分岔
7.5.1分岔类型和特征
7.5.2蛇行运动分岔图
7.5.3临界速度
7.6蛇行稳定性的影响因素
7.6.1轮轨因素
7.6.2一系、二系悬挂参数
7.6.3车辆结构参数
7.6.4车辆质量参数
8高速列车随机振动和曲线通过
8.1车辆系统随机振动
8.1.1车辆系统垂向随机振动
8.1.2车辆系统横向随机振动
8.2随机振动性能的影响因素
8.2.1轮轨因素
8.2.2一系悬挂参数
8.2.3二系悬挂参数
8.2.4车辆结构参数
8.3车辆系统曲线通过性能及措施
8.3.1稳态和动态曲线通过
8.3.2摆式列车
8.3.3径向转向架
8.4曲线通过性能的影响因素
8.4.1一系定位刚度
8.4.2二系悬挂参数
8.4.3车辆结构参数
9高速列车动力学试验
9.1比例模型及部件试验
9.1.1轮对试验
9.1.2悬挂元件试验
9.1.3转向架及车体试验
……
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