武承龙，董昱

基于改进的Newmark-法重载列车车钩纵向力仿真研究

武承龙，董昱

(兰州交通大学 自动化与电气工程学院，甘肃 兰州 730070)

重载列车运行过程中过大的车钩纵向力一直是制约重载列车发展的瓶颈，空气制动不同步是产生列车纵向冲动的根源，导致车体挤压车钩形成车钩力。传统的经过制动特性试验采集车钩力的方法耗时耗力，为了经济地获取重载列车在不同线路上运行时车钩力的大小，将Newmark-法应用于重载列车车钩纵向力的仿真分析中。由于列车纵向动力学方程是非常复杂的非线性方程，传统方法为了保证计算精度而采用大量迭代运算，耗时长效率低。基于增量思想改进Newmark-法，通过引入预测解直接对非线性方程进行处理，然后对预测解进行校正，最终得到收敛的近似解。算例结果表明，改进算法在保证了计算精度的同时计算效率更高，更适用于长大编组重载列车车钩纵向力的仿真计算和分析。

重载列车；Newmark-法；车钩缓冲器；纵向力；预测解

重载运输是提高运输效率、降低运营成本、提高铁路综合竞争力和争取市场份额最为有效的方式之一。我国铁路从20世纪80年代开始发展重载运输，至今已建成包含神华集团的神朔铁路、朔黄铁路以及大秦线在内的一系列重载铁路运煤专线。“货运重载”成为继“客运高速”后，中国铁路建设的重点方向和争取市场份额最为有效的方式之一。然而由于重载列车空气制动系统自身的局限，编组越长的列车制动波传递速度也就越慢，就会造成列车前后部制动的不同步，后车挤压碰撞前车产生过大的车钩纵向力，导致车钩断钩的重大安全事故。……