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图书分类

Book classification
  1. 高速铁路空间线形动力学分析理论与方法 = DynamicAnalysis of High-Speed Railway Alignment: Theoryand Practice(英文)
  1. Contents
    CHAPTER 1 Introduction............................................................ 1
    1.1 Target Speed for High-Speed Railway................................... 2
    1.1.1 The Principle of Determining Target Speed for
    High-Speed Railway .................................................. 2
    1.1.2 The Influence Factor of Target Speed for High-Speed
    Railways.................................................................. 4
    1.2 The Background and Overview of High-Speed Rail Curve
    Parameters ......................................................................14
    1.2.1 Background............................................................ 14
    1.2.2 Research Situation................................................... 17
    1.3 Principle of Minimum Curve Radius Based on Optimal
    Dynamics Performance......................................................21
    CHAPTER 2 Models for VehicleeTrack Dynamic Simulation
    on Horizontal Curve Sections of High-Speed
    Railways................................................................25
    2.1 Alignment Models............................................................26
    2.1.1 The Line Space Coordinate System ............................ 26
    2.1.2 Line Space Linear Model.......................................... 27
    2.2 Vehicle Models ................................................................28
    2.2.1 Vehicle System Dynamics Model to Simplify
    Topology ............................................................... 28
    2.2.2 The Equations of Vehicle Motion............................... 29
    2.3 Track Structure Models .....................................................39
    2.3.1 Ballasted Track Structure Model and Dynamic
    Equations............................................................... 40
    2.3.2 The Structure Models and Dynamic Equations
    of the Slab Track..................................................... 44
    2.4 WheeleRail Three-Dimensional Dynamically Coupling
    Model ............................................................................48
    2.4.1 Geometric Parameters of the WheeleRail Spatial
    Contact.................................................................. 48
    2.4.2 Contact Force ......................................................... 56
    2.5 Track Irregularity Excitation Model.....................................57
    2.5.1 Geometrical Irregularity of the Track.......................... 58
    2.5.2 The Model of Random Irregularity of the
    Track .................................................................... 60
    2.6 Solution Method for the VehicleeTrack Coupling
    Model ............................................................................63
    2.6.1 Numerical Integration Method................................... 63
    2.6.2 WheeleRail Excitation Input Model........................... 64
    2.6.3 Data Storage Format................................................ 65
    2.6.4 Flowchart of the System........................................... 67
    2.6.5 Program Verification................................................ 68
    CHAPTER 3 The Effect Law of the Curve Parameters
    of a High-Speed Railway on VehicleeLine
    Dynamic Performance ............................................73
    3.1 The Calculation Parameters of the Curve and the Dynamic
    Performance Evaluation Index of the VehicleeLine
    System ...........................................................................74
    3.1.1 The Calculation Parameters and Calculation
    Conditions ............................................................. 74
    3.1.2 Evaluation Index of the Dynamic Performance
    of the Vehicle System .............................................. 76
    3.2 The Influence Law of Curve Negotiation Speed on the
    VehicleeTrack System Dynamic Characteristics....................81
    3.2.1 The Simulation Calculation Results ............................ 81
    3.2.2 The Influence Law of Curve Negotiation Speed
    on the VehicleeTrack System Dynamic
    Characteristics ........................................................ 84
    3.3 The Influence Law of Curve Radius on the VehicleeTrack
    System Dynamic Characteristics .........................................88
    3.3.1 The Simulation Calculation Results ............................ 88
    3.3.2 The Influence Law of Curve Radius on the
    VehicleeTrack System Dynamic
    Characteristics ........................................................ 92
    3.4 The Influence Law of the Actual Elevation of the Curve
    on the VehicleeTrack System Dynamic Characteristics ..........95
    3.4.1 The Simulation Calculation Results ............................ 95
    3.4.2 The Influence Law of the Actual Elevation of Curve
    on the VehicleeTrack System Dynamic
    Characteristics ........................................................ 97
    3.5 The Influence Law of the Unbalanced Superelevation on the
    VehicleeTrack System Dynamic Characteristics....................98
    3.5.1 The Analysis of the Influence of the Form of
    Unbalanced Superelevation on the VehicleeTrack
    Dynamic Characteristics ........................................... 99
    3.5.2 The Influence Law of Unbalanced Superelevation
    on the VehicleeTrack Dynamic Characteristics ...........105
    CHAPTER 4 Dynamic Analysis of High-Speed Railway Curves:
    Theory and Practice............................................. 109
    4.1 The VehicleeTrack Dynamic Characteristics and the
    Relationship Model of Curve Parameter on High-Speed
    Railway ........................................................................ 109
    4.1.1 The Law of the Influence of the Track Structure
    State on the VehicleeTrack Dynamic
    Characteristics .......................................................109
    4.1.2 The Relationship Between the Deficient Superelevation
    and Lateral Acceleration of Vehicle Body...................119
    CHAPTER 5 The High-Speed Railway Comfort Degree:
    Experiment of Passenger in Curve......................... 121
    5.1 Theory and Method ........................................................ 121
    5.1.1 Experiment Theory.................................................121
    5.1.2 Implementation Method for Test ...............................122
    5.2 Case Studies of Passenger Comfort Test on Curves .............. 125
    5.2.1 Guang-Shen Test....................................................125
    5.2.2 SuiningeChongqing Test.........................................136
    5.2.3 Research on WuhaneGuangzhou Railway..................146
    5.2.4 Research on BeijingeShanghai High-Speed
    Railway................................................................149
    CHAPTER 6 Calculation Method for Minimum Curve Radius
    of High-Speed Railways ....................................... 153
    6.1 Principle of Calculation of Minimum Curve Radius
    of High-Speed Railways .................................................. 154
    6.1.1 Calculation Formula of Traditional Theory .................154
    6.1.2 Modified Method of Traditional Theory Formula.........156
    6.1.3 Calculation Method for Minimum Curve Radius
    Based on the Best VehicleeLine Dynamic
    Performance..........................................................159
    6.2 Method to Determine Allowable Actual Superelevation
    of External Rails on a Curve ............................................ 160
    6.2.1 The Maximum Allowed Superelevation Determined
    by Safety Conditions...............................................160
    6.2.2 The Maximum Allowed Superelevation Determined
    by Comfort ...........................................................161
    6.2.3 Engineering Application Practice at Home and
    Abroad .................................................................161
    6.2.4 VehicleeLine Dynamic Simulation Analysis...............162
    6.2.5 Suggestions on Allowable Value of Superelevation ......163
    6.3 Determination Method of Deficient Superelevation .............. 165
    6.3.1 The Test of the Ride Comfort of Passengers ...............165
    6.3.2 VehicleeTrack Dynamic Simulation Analysis .............168
    6.3.3 Foreign Engineering Practice....................................170
    6.3.4 The Suggestions for Allowable Value of Deficient
    Superelevation .......................................................174
    6.4 The Method for Determining the Allowable Value
    of the Surplus Superelevation ........................................... 175
    6.4.1 Passenger Ride Comfort Test....................................176
    6.4.2 Related Research Results.........................................177
    6.4.3 The Surplus Superelevation’s Impact on Rail Wear ......177
    6.4.4 Analysis of VehicleeTrack Dynamics Simulation ........179
    6.4.5 Suggestions for the Allowed Surplus Superelevation
    Value ...................................................................179
    6.5 Minimum Curve Radius Calculation Method for High-Speed
    Railway Based on Dynamic Analysis................................. 180
    6.5.1 High-Speed Railway Speed Matching Mode ...............180
    6.5.2 Calculation and Analysis of the Minimum Curve
    Radius..................................................................182
    6.5.3 Minimum Curve Radius of High-Speed Railways
    in Foreign Countries ...............................................185
    6.5.4 Recommended Value of the Minimum Curve
    Radius..................................................................186
    6.6 Calculation Method for Maximum Curve Radius of
    High-Speed Railways...................................................... 186
    6.6.1 Maximum Curve Radius Limited to Accuracy
    of Setting Out........................................................186
    6.6.2 The Maximum Curve Radius Adapted to the
    Accuracy of Track Geometric State Detection .............190
    6.6.3 TraineLine Dynamic Simulation Analysis..................193
    6.6.4 The Maximum Curve Radius of the High-Speed
    Test Lines in Foreign Countries ................................195
    6.6.5 Recommended Value of the Maximum Curve
    Radius..................................................................196
    Appendix ............................................................................ 196
    CHAPTER 7 The Length of the Transition Curve........................ 201
    7.1 The Easement Curve Length Calculation Principle............... 203
    7.1.1 Easement Curve Length Should Meet Ultrahigh
    Time-Varying Rate While Not Making Passengers
    Uncomfortable.......................................................203
    7.1.2 Easement Curve Length of Deficient Time-Varying
    Superelevation Rate ................................................204
    7.1.3 Easement Curve Length Should Meet the Condition
    That Ultrahigh Slopes Cannot Cause Wheels to
    Derail (Vehicle Derailment Safety)............................204
    7.1.4 Minimum Easement Curve Length Calculation............205
    7.2 Transition Curve Ultrahigh Time-Varying Rate Allowable
    Value............................................................................ 205
    7.2.1 The Largest Ultrahigh Time-Varying Rate Permitted
    by Comfort Test.....................................................205
    7.2.2 Car-Line Dynamics Simulation Analysis ....................206
    7.2.3 Domestic and International Related Research
    and Engineering Practice .........................................208
    7.2.4 Proposal Allowing the Value of Ultrahigh
    Time-Varying Rate .................................................208
    7.3 Maximum Deficient Superelevation Time-Varying
    Rate b Allowed Value ..................................................... 210
    7.3.1 Experiment to Determine Comfort of Maximum
    Ultrahigh Time-Varying Rate ...................................210
    7.3.2 Car-Line Dynamics Simulation Analysis ....................211
    7.3.3 Related Research and Engineering Practice at Home
    and Abroad ...........................................................212
    7.3.4 Suggestions About Ultrahigh Time-Varying Rate
    Value ...................................................................214
    7.4 Maximum Allowable Value of Ultrahigh Slope i0 ................ 215
    7.4.1 Traffic Safety Allowable Ultrahigh Slope ...................215
    7.4.2 Ultrahigh Slopes as Determined by Passenger
    Comfort................................................................216
    7.4.3 Overseas Related Research and Engineering
    Practices ...............................................................216
    7.4.4 Research and Engineering Practice in China ...............217
    7.4.5 Ultrahigh Slope Allowable Value Suggestion ..............217
    7.5 Minimum Transition Curve Length Calculation ................... 217
    7.6 Three Parabolic Easement Curve Error Analysis and
    Correction Method ......................................................... 218
    7.6.1 Error of the Approximate Formula of the Easement
    Curve...................................................................218
    7.6.2 Modified Three Parabolic ........................................222
    CHAPTER 8 The Minimum Length of the Intermediate Straight
    Line and Circular Curve........................................ 225
    8.1 Calculation Principles of the Minimum Length of the
    Intermediate Straight Line and Circular Curve..................... 225
    8.1.1 Ensuring the Line Maintenance Requirements.............225
    8.1.2 Vehicle Lateral Swing Does Not Affect the Smooth
    Running of the Train...............................................226
    8.1.3 The Vibration of Vehicle Does Not Affect the
    Comfort of Passengers ............................................226
    8.2 The Minimum Length of Intermediate Straight Line
    and Circular Curve at Home and Abroad............................ 227
    8.3 Vehicle Line Dynamics Simulation Analysis ....................... 230
    8.4 The Recommended Values of Minimum Length of the
    Intermediate Straight Line and Intermediate Circular
    Curve........................................................................... 231
    CHAPTER 9 The Radius of Vertical Curve ................................ 233
    9.1 The Minimum Radius of Vertical Curve Required by
    Passenger Comfort Condition ........................................... 233
    9.1.1 Calculation Principles .............................................233
    9.1.2 The Values of Vertical Centrifugal Acceleration
    Limit....................................................................234
    9.1.3 Vehicle Line Dynamics Simulation Analysis ...............235
    9.1.4 The Radius of Vertical Curve of Passenger
    Comfort Requirement..............................................237
    9.2 The Minimum Radius of Vertical Curve of Running
    Safety Requirements ....................................................... 241
    9.3 The Maintenance Conditions ............................................ 243
    9.4 The Standards of Minimum Radius of Vertical Curve........... 243
    CHAPTER 10 The Maximum Gradient....................................... 245
    10.1 The Maximum Calculated Gradient ................................. 246
    10.1.1 Calculation Model of Maximum Gradient of
    Design Line.......................................................246
    10.1.2 The Maximum Calculated Gradient of the Tunnel
    Section .............................................................247
    10.1.3 Calculation and Analysis of Maximum Calculated
    Gradient............................................................253
    10.1.4 Calculation and Analysis of Additional Air
    Resistance in Tunnel ...........................................258
    10.1.5 The Maximum Calculated Grade Value of
    Passenger Dedicated Line ....................................269
    10.2 Influence of Engineering Economic Conditions on
    Maximum Gradient....................................................... 270
    10.2.1 The Impact on the Number of Projects ...................270
    10.2.2 Impact on Operating Expenses..............................271
    10.3 The Application of the Maximum Gradient at Home and
    Abroad ....................................................................... 271
    10.3.1 The Application of the Maximum Gradient
    Abroad .............................................................271
    10.3.2 Application of Maximum Gradient in China............272
    10.4 Principle of Maximum Gradient...................................... 274
    CHAPTER 11 The Minimum Length of Grade Section................ 275
    11.1 The Minimum Length of Grade Section Required
    for the Longitudinal Force Condition of the
    Coupler....................................................................... 275
    11.2 The Minimum Length of Grade Section That Meets the
    Requirement of the Stable Operation of the Train .............. 278
    11.2.1 The Calculation Principle.....................................278
    11.2.2 The Simulation of Vehicle Vibration Decay
    Time ................................................................281
    11.2.3 Domestic and International Research and
    Engineering Practice ...........................................281
    11.2.4 The Minimum Length of Grade Section to Ensure
    That the Vehicle Vibration Does Not Overlap..........282
    11.3 The Length of Grade Section of the Passenger Trains
    Meets the Requirement When the Train Crosses Two
    Knick Points at Different Times...................................... 284
    11.4 The Effect of the Minimum Length of Grade Section
    on the Economy of the Passenger-Dedicated Line .............. 284
    11.5 The Value of the Minimum Length of Grade Section.......... 285
    11.6 The Limitation of the Maximum Length of Grade
    Section ....................................................................... 286
    11.6.1 Foreign Research and Engineering Practice.............286
    11.6.2 The Simulation Analysis of the Length of
    Gradient Section.................................................286
    11.6.3 Requirements of the Maximum Length of
    Gradient Section of the Maximum Slope ................287
    CHAPTER 12 Overview of Design Method and Standard
    Proposed Values of Main Technical Parameters
    for Spatial Line Shape of High-Speed
    Railway ............................................................. 289
    12.1 The Minimum Curve Radius Standard and Its
    Parameter Value ........................................................... 289
    12.2 The Minimum Transition Curve Length Standard
    and Its Parameter Value ................................................. 292
    12.3 The Minimum Recommended Value of the Length
    of the Intermediate Straight Line and the Circular
    Curve ......................................................................... 293
    12.4 The Standard of the Minimum Vertical Curve
    Radius ........................................................................ 293
    12.5 The Design Principles for Maximum Design
    Slope.......................................................................... 294
    12.6 Design Principles of Minimum Length of Grade
    Section ....................................................................... 295
    Bibliography.........................................................................................297
    Index...................................................................................................303
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  2. 易思蓉,西南交通大学土木工程学院教授,博士生导师;国家级教学名师,铁道工程课群组国家级教学团队带头人,四川省学术与技术带头人。长期从事铁路选线设计理论、线路勘测设计

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