重载列车纵向动力学与纵断面设计参数的关系大纲重载列车纵向动力学纵断面设计参数1.坡度差代数差的影响总结了最大车钩力与坡度差之间的变化规律，在国内首次提出临界坡度代数差、计算坡度代数差、允许坡度代数差、最大坡度代数差的概念和观点,推导出了计算公式,建立了坡度代数差的新理论体系。此临界点所对应的车钩力约等于此时的机车牵引力,且第一位车钩位于变坡点附近。此临界点所对应的坡度代数差称为临界坡度化数差，其计算公式为：一般情况下,坡度代数差应不大于计算坡度代数差;困难情况下,应不大于最大坡度代数差。建议最大坡度代数差取为限制坡度的2倍值,临界坡度差是在保证列车的最大车钩不迅速增加的情况下,坡度代数差的最大值，是与的总体最佳值。列车以计算速度运行时所对应的临界坡度代数差称为计算坡度代数差,记作。2.线路坡度的影响从-6‰变化到2‰，只增加2.7％。时，变化率将显著增加，例如当从10‰变化到18‰时，将增加9.7％。一般来说，坡度对影响忽略不计。坡度差相同时,不管相邻坡度如何组合,最大车钩力及其发生部位均大体相同。由此可见,坡度对最大车钩力的影响是以△i为临界点的。3.坡度长度的影响坡度长度对的影响按照机车的计算牵引力和列车牵引质量Q推算,仿真实验所对应的限制坡度位6.4‰，临界坡度代数差为8.2‰，当,此时的临界坡度差为计算坡度差，由图可以看出，一般情况下（），坡段长度对最大车钩力的影响很小，曲线变化幅度很小。但当后，对的影响就逐渐增大，然而增大的比例并不是很大。例如对于i=6‰的曲线，当时实际上是将两个反方向坡度直接相接，此时为12‰，接近于限制坡度的2倍，与时相比只增加2.2％。但是目前《铁路线路设计规范》规定设计中的坡度代数值不大于限制坡度，并且坡段长度不能太短（一般坡段长度不短于半个列车长，特殊情况下才可取至200m）因此，一般情况下，对上述的仿真条件，坡段长度对最大车钩力的影响小于2.2％，是可以忽略不计的。坡段长度对列车最大纵向力的影响是以临界坡度差为分界的。当，对的影响极小；但是当，其影响就会增大。但是总体来说坡段长度对列车纵向力的影响不大。故可放宽对最短坡段长度的限制,建议一般情况下,坡段长度不短于列车长度的，并不短于200m。4.竖曲线的影响后,其影响就逐渐增大了。例如,当‰时对的影响为1.3％，时为1.8％。‰时为8％，当‰时则上升为24％。经分析对的影响变化率符合抛物线变化规律。另外，可以得到，当后，的发生部位随着的增加逐渐向列车中部转移。这是符合临界坡度原理。竖曲线半径对最大车钩力的影响（）4.2竖曲线半径不同时的影响竖曲线半径越大，越小。当较小（例如），与大体是线性关系，下降速度较快；当下降速度越来慢；当后，对几乎就没有影响了。如果要有效地降低车钩力峰值方面考虑，竖曲线半径不必过大，一般情况。4.3竖曲线半径对列车纵向力分布的影响在目前《铁路线路设计规范》对坡度差的取值要求较严的条件下,竖曲线半径对减小车钩力及改善车钩力分布影响不大。但考虑到将来坡度差的标准会放宽、列车运行速度提高及行车安全、舒适等要求,建议竖曲线的设计标准如下：Ⅰ、Ⅱ级铁路为15000m;Ⅲ级为10000m;困难情况下可分别减至10000m与5000m。结论与建议列车中部转移。（2）临界坡度差在车钩力与纵断面参数的关系中居核心地位。对于各纵断面参数，时，对车钩力的影响较小，当后,其影响则迅速增加。（3）在变坡点处,只要坡度差相同,不管两侧坡度组合如何变化,最大车钩力及其发生部位均大体相同。故可以认为:一般情况下,最大车钩力与线路的起始坡度基本无关。(4)当前坡度差的允许取值较小的情况下,坡段长度对最大车钩力的影响并不显著。综合考虑,可将坡段长度的最短标准取为列车长度的，并不短于200m。（5）一般情况下,竖曲线对列车最大车钩力及纵向力分布影响不大。当后，设置竖曲线可以降低最大车钩力的峰值。半径大于30000m的竖曲线对减小常规铁路最大车钩力的作用不大。建议一般情况下，Ⅰ、Ⅱ级铁路的竖曲线半径为15000m，Ⅲ级铁路为30000m。总之,在线路纵断面参数中,坡度代数差对列车纵向力的影响最大,并且纵断面诸参数对最大车钩力的影响都是以临界坡度代数差为临界点的。重载列车纵向动力学总结了最大车钩力与坡度差之间的变化规律，在国内首次提出临界坡度代数差、计算坡度代数差、允许坡度代数差、最大坡度代数差的概念和观点,推导出了计算公式,建立了坡度代数差的新理论体系。此临界点所对应的车钩力约等于此时的机车牵引力,且第一位车钩位于变坡点附近。此临界点所对应的坡度代数差称为临界坡度化数差，其计算公式为：一般情况下,坡度代数差应不大于计算坡度代数差;困难情况下,应不大于最大坡度代数差。建议最大坡度代数差取为限制坡度的2倍值,的影响就逐渐增大，然而增