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随着我国国民经济和国际贸易的发展,周期短、效率高、速度快和可靠性高的运输方式在市场中的竞争力越来越强。集装箱运输由于效率高、速度快和货损少,已为世界各国广泛采用,现在各国码头的适箱货物基本采用集装箱运输。我国铁路集装箱运输近年来虽然取得了较大的进展,但同发达国家相比仍有很大差距。我国现有的X6A、X6B型集装箱平车虽能基本满足国内5t和10t箱的运输,但若用于运输国际标准集装箱,则轴重利用率低,每延米轨道载重小,并且我国因机车车辆限界问题,较难开展双层集装箱运输,如何解决大力发展铁路集装箱运输和提高车辆运输效率之间的矛盾显得比较突出。铰接式集装箱平车是一种靠铰接式连接器连接,两车体共用一个转向架的新型集装箱运输车辆。由于这种车型在装载国际标准集装箱时,具有充分利用车辆轴重、节省所用转向架数量、缩短车辆长度、提高每延米轨道载重等优点,因而受到世界各国的普遍重视,发展速度快,运用比较成熟。 本论文针对目前我国铁路集装箱运输现状,在借鉴国外铰接车经验的基础上,对适合我国目前铁路现状的铰接式集装箱平车进行了结构方案设计,并建立起相应动力学计算模型,对铰接车悬挂参数进行了优化,动力学性能进行了分析。本文也对铰接车中的关键部件铰接式连接器的结构进行了设计,并对其静强度进行了分析。本文主要工作由以下5部分组成: 1.通过分析目前我国铁路集装箱运输现状及国外铰接车的发展情况,本文得出铰接式集装箱平车在我国是可行的,并在此基础上设计了铰接式集装箱平车的连接方式及车辆各组成部分。 2.在方案设计的基础上,基于SIMPACK多体动力学仿真分析软件,本文建立了铰接式集装箱平车动力学计算模型,并指出建模过程中遇到的问题及解决办法,对计算模型的数值求解方法文中也给予了介绍。 3.论文对铰接式集装箱平车的悬挂参数进行了优化,分析了单元车组转向架悬挂参数对单元车组动力学性能的影响并得出了相应的结论。 4.论文对铰接式集装箱平车整车动力学性能进行了分析,分析分为空车组、重车组两种情况,通过其非线性稳定性、运行平稳性和曲线通过性能的计算结果,得出单元车组动力学性能可以满足铁道车辆中有关规范的要求。 5.论文对铰接式连接器的结构进行了设计,并利用ANSYS有限元分析软件对连接器主要结构部件进行了静强度分析,分析结果表明所设计的连接器的结构可以满足铁道车辆中有关规范的要求。