本书全面而系统地介绍了轨道车辆设计理论和设计技术。内容主要涉及轨道车辆设计现代理论和设计技术的发展、轨道车辆的设计过程与方法、轨道车辆的总体与组成设计、轨道车辆主要结构的强度分析与设计计算、轨道车辆的运动及几何运动分析与设计计算、高速列车空气动力学与车体外形设计、列车碰撞安全性的设计技术等。
样章试读
目录
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第一章 绪论 1
第一节 轨道车辆的分类及发展 2
一、铁路客车 2
二、铁路货车 3
三、城轨车 4
第二节 现代轨道车辆设计理论与方法 5
一、设计理论的分类 5
二、设计理论研究状况和发展趋势 6
三、现代轨道车辆结构设计的特征 7
四、现代轨道车辆计算机辅助分析设计方法 8
第三节 轨道车辆设计目标、准则及原理 11
一、设计目标 11
二、设计准则 11
三、几种典型的设计原理简介 12
第四节 轨道车辆设计的主要内容和宏观规律 13
一、轨道车辆设计的主要内容 13
二、轨道车辆设计的宏观规律 14
三、轨道车辆设计的直接目的和通用方针 14
四、轨道车辆设计的特点和要求 15
五、轨道车辆设计过程 17
六、现代轨道车辆设计的重点及发展趋势 18
第五节 轨道车辆的产品型号 19
一、客车产品型号 19
二、货车产品型号 21
第六节 本书的内容、性质与任务 22
复习思考题 22
第二章 轨道车辆总体设计 24
第一节 轨道车辆的基本组成及其设计技术特点 24
一、基本组成 24
二、设计技术特点 24
第二节 轨道车辆总体设计的基本原则、流程及内容 27
一、轨道车辆总体设计的基本原则 27
二、轨道车辆总体设计流程 28
三、轨道车辆总体设计内容 30
第三节 轨道车辆限界及计算 33
一、车辆限界的基本知识 33
二、车辆限界的尺寸 35
三、相关分析计算 37
第四节 轨道车辆主要尺寸参数和几何尺寸的选择和确定 39
一、车辆主要尺寸参数的选择 39
二、车辆各尺寸间的关系 41
三、车辆相关部件之间间隙的确定 44
第五节 轨道车辆总布置图的绘制 52
第六节 车辆强度有限元计算方法及疲劳强度计算基础知识 61
一、有限元计算方法 61
二、许用应力 62
三、疲劳强度计算 63
第七节 轨道车辆性能的优化匹配、预测和计算机模拟 69
复习思考题 70
第三章 车体结构设计 71
第一节 车体承载结构分类及车体结构设计的基本原则 71
一、车体承载结构分类 71
二、车体结构设计的基本原则 73
第二节 现代车体结构设计中应关注的主要问题 74
一、流线型外形设计 74
二、气密性结构设计 74
三、轻量化设计 75
第三节 车体结构设计 77
一、车体结构的总体设计 77
二、车体结构设计的主要步骤及措施 79
三、车体结构设计中应采用的主要结构形式 80
第四节 车体结构各组成部件的设计 84
一、底架结构设计 84
二、侧墙结构设计 95
三、端墙结构设计 100
四、车顶结构设计 105
五、车体各部件间的连接方式 108
六、车体结构用材及制造工艺 109
第五节 车体结构强度设计与分析 111
一、强度设计计算的基本原则及车体上作用的主要载荷 112
二﹑车体刚度校核分析 116
三、车体结构有限元计算 118
四﹑车体结构有限元建模分析的一般原则 118
五、CRH2型动车组头车车体结构的强度与刚度计算示例 121
复习思考题 128
第四章 转向架设计 130
第一节 转向架总体设计及设计要求 130
一、转向架总体设计 130
二、转向架设计的具体要求 131
三、转向架设计的步骤 132
四、转向架设计中考虑的主要问题 132
五、应协调处理的关系 133
第二节 转向架结构主要类型及设计特点 134
一、转向架主要类型 135
二、转向架结构设计分析 141
三、径向转向架设计分析 151
第三节 转向架组成部件及悬挂系统的设计分析 153
一、转向架主要组成部件设计分析 153
二、车体和转向架间的连接组成 162
三、弹性元件(弹簧)及减振器设计分析 164
四、悬挂定位系统设计分析 172
第四节 转向架主要结构部件强度校核计算 192
一、构架结构强度校核计算 192
二、车轮强度校核设计计算 198
三、车轴强度校核设计计算 204
第五节 转向架动态性能的设计计算分析 213
一、锥形踏面轮对的蛇形运动和几何曲线通过 213
二、单轮对有约束横向失稳临界速度分析 215
三、车辆垂向振动计算分析 216
四、车辆横向振动的计算分析 228
五、曲线运行安全性的计算与校核 233
六、影响高速转向架动力学性能的因素 239
第六节 转向架结构设计的常用规范及标准 242
一、列车运行安全性和平稳性及其评价标准 242
二、转向架结构强度评定规范 245
第七节 转向架结构疲劳可靠性评估的一般方法 249
一、雨流计数法 249
二、线性累积损伤理论 250
三、疲劳寿命估算 251
四、疲劳强度评估 252
五、UIC规程的疲劳强度评估方法 252
复习思考题 255
第五章 车端连接装置设计 256
第一节 车端连接装置主要组成及功能设计 256
一、车端连接装置主要组成与设计原则 256
二、车钩缓冲装置主要功能设计 257
三、连接风挡结构组成 259
第二节 车钩缓冲装置结构组成与设计 262
一、普通客车车钩缓冲装置 262
二、密接式车钩缓冲装置设计 267
第三节 缓冲器结构作用原理与设计 274
一、摩擦环簧式缓冲器结构 274
二、摩擦环簧式缓冲器作用原理 275
三、气液缓冲器结构 275
四、气液缓冲器作用原理 275
五、缓冲器设计 276
第四节 风挡结构组成设计 283
一、高速列车对风挡结构设计的要求 283
二、密接式风挡结构组成设计 285
三、典型列车风挡结构组成设计 286
复习思考题 293
第六章 高速列车空气动力学与车体外形设计 295
第一节 列车空气动力学 295
一、明线(非隧道)上列车运行时的表面压力 295
二、会车时的列车表面压力 295
三、列车通过隧道时的表面压力 296
四、隧道微气压力波 297
五、列车风 298
六、气动阻力 298
七、列车的运行阻力 299
第二节 列车头形设计及外形设计 299
一、列车头形设计的基本原则 300
二、列车头部流线型外形设计 301
三、列车外形设计 302
第三节 列车空气动力性能与外形设计 303
一、列车空气动力性能与流线型头部长度 303
二、列车空气动力性能与头部纵向剖面形状 304
三、列车空气动力性能与头形俯视形状 306
四、CRH2型动车组及其他高速列车头部外形设计示例 307
第四节 列车密封技术 309
一、压力波对旅客的影响 309
二、对车辆压力密封性的要求 310
三、提高高速旅客列车密封性的主要措施 310
四、密封性试验 311
复习思考题 312
第七章 轨道车辆碰撞安全设计 313
第一节 列车碰撞安全系统设计技术 313
一、主动与被动安全防护技术 313
二、列车碰撞事故的分类及特点 314
三、轨道车辆耐撞安全系统设计 315
四、碰撞设计相关标准及规范 321
第二节 轨道车辆碰撞能量及吸能结构原理分析 322
一、列车碰撞能量分析 322
二、能量吸收装置元件结构形式与塑性变形能和极限载荷 324
第三节 耐撞车体的结构设计 332
一、车辆耐撞性设计要求与方法 332
二、碰撞结构设计理念 333
三、耐撞车体结构设计实例解析 337
复习思考题 342
参考文献 343
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