Компьютерное моделирование движения подвижного состава
Цели компьютерного моделирования локомотивов нового поколения. Построение моделей экипажей подвижного состава с использованием подхода систем тел. Разработка программного модуля, включающего инструменты для автоматического формирования моделей поездов.
| Рубрика | Программирование, компьютеры и кибернетика |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 23.03.2018 |
| Размер файла | 7,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Московского института инженеров транспорта
Кафедра «Вагоны и вагонное хозяйство»
Компьютерное моделирование движения подвижного состава
Лохматов Алексей Анатольевич, аспирант
Современный подход к разработке любой технической системы, имеющей механическую часть, предполагает выполнение теоретических исследований её поведения в условиях, приближенных к реальным. Наиболее распространенным в настоящее время методом исследований на стадии проектирования системы или машины является метод компьютерного моделирования. Основу этого метода составляют математическая модель и программные средства.
В настоящее время существует несколько известных программных комплексов, наибольшее распространение получили системы ADAMS, SIMPACK, DADS, NUCARS и др.
Для решения задач динамики подвижного состава (локомотивов, вагонов, путевых машин) во ВНИКТИ применяются методы компьютерного моделирования с использованием специализированного программного комплекса «Универсальный механизм (УМ)», разработанного в Брянском государственном техническом университете (БГТУ) под руководством профессора Д.Ю. Погорелова.
При проведении в институте работ по созданию подвижного состава были разработаны математические модели локомотивов нового поколения с применением устройств радиальной установки колесных пар, четырехосных грузовых вагонов на тележках конструкции ВНИКТИ, специального подвижного состава и проведено компьютерное моделирование с целью выбора рациональных характеристик экипажей.
Все модели, соответствующие серийному исполнению экипажей, были доведены в институте с учетом результатов проведенных ранее ходовых динамических испытаний.
Применение компьютерного моделирования позволяет:
- определять основные динамические характеристики экипажей (рамные и боковые силы, вертикальные и горизонтальные ускорения кузова, коэффициенты динамики, прогибы упругих элементов и др.) при движении в прямых и кривых участках пути, в режимах тяги, торможения и выбега, с учетом неровностей, соответствующих реальному железнодорожному пути различного состояния;
- выполнять статистическую обработку расчетных показателей;
- варьировать основные геометрические, инерционные, жесткостные и упруго-диссипативные параметры моделей;
- исследовать движение экипажей при различных профилях колес и рельсов, жесткостных характеристиках пути с использованием различных моделей сил крипа, при различных значениях коэффициента трения;
- исследовать силовое взаимодействие колеса и рельса, а также процессов схода колесной пары с рельса.
При проведении моделирования в комплексе УМ имеется возможность в процессе работы программы визуализировать силы и моменты, действующие в элементах конструкции, в пространственном представлении.
Модели экипажей подвижного состава построены с использованием подхода систем тел, в соответствии с которым механическая система представляется набором абсолютно твердых тел (кузов, рамы тележек, колесные пары, двигатели, различные узлы и агрегаты), связанных посредством шарниров и силовых элементов (буксовые узлы, боковые опоры, скользуны, пружины, гасители). Структурное представление модели основано на использовании метода подсистем.
Для каждой модели подвижного состава задаются соответствующие инерционные, жесткостные, упруго-диссипативные и геометрические параметры.
Путевая структура включает прямые и кривые участки пути с вертикальными и горизонтальными неровностями и жесткостными характеристиками, соответствующими реальному железнодорожному пути различного содержания.
Последняя разработка - программный модуль UM Train, включающий широкий набор инструментов для автоматического формирования моделей поездов, включающих как упрощенные, так и полные трехмерные модели экипажей. Разработанные методики позволяют исследовать, как процессы продольной динамики поезда, так и трехмерную динамику отдельных вагонов в составе поезда в различных режимах ведения поезда в том числе по системе многих единиц.
В настоящее время в институте с применением компьютерного моделирования проводятся работы:
- по оперативному анализу причин схода;
- выявления граничных условия содержания экипажей локомотивов и пути;
- определения влияния на экипаж и путь осевых нагрузок, разности диаметров колес по сторонам колесной пары и в тележке, ширины рельсовой колеи, профиля колес и головок рельсов, жесткости пути;
- исследования по эффективности конструктивных изменений экипажа локомотива (т.е. модернизации);
- определению эффективности применения лубрикации рельсов, в том числе комбинированной лубрикации.
экипаж программный автоматический
Литература
1. В.С. Лысюк. Причины и механизм схода колеса с рельса. Проблема износа колес и рельсов. М., Транспорт, 1997 г.
2. Динамика, прочность и устойчивость вагонов в тяжеловесных и скоростных поездах. Труды ВНИИЖТ, вып. 425, М., Транспорт, 1970 г.
3. Нормы для расчета и проектирования вагонов железных дорог МПС колеи 1520 мм (несамоходных). М., 1996 г., утв. 22.01.96 г.
4. Динамика, прочность и устойчивость вагонов в тяжеловесных и скоростных поездах, под ред. С.В. Вершинского, труды ВНИИЖТ, вып. 425, Москва, 1970 г.
5. Технические требования на разработку двухосной тележки для перспективных грузовых вагонов повышенной грузоподъемности железнодорожной колеи 1520 (1524) мм. Утв. МПС РФ от 08.07.1999 г.
6. Общие технические требования к грузовым вагонам нового поколения. Утв. МПС РФ от 25.02.2001 г.
7. Организация серийного производства тележек 18-578 для новых вагонов. Журнал «Железнодорожный транспорт», № 7, 2006 г.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
AnyLogic как инструмент компьютерного моделирования нового поколения. Процесс разработки моделей и реализация имитационных моделей для распространения эпидемического заболевания. Разработка систем обратной связи (диаграммы потоков и накопителей).
контрольная работа [1,8 M], добавлен 21.07.2014Разработка автоматизированной системы, предназначенной для составления месячных графиков работы экипажей подвижного состава трамвайного депо. Формирования отчетных документов, используемых подразделениями внутри предприятия. Описание алгоритмов работы.
дипломная работа [2,3 M], добавлен 06.04.2013Понятие компьютерной и информационной модели. Задачи компьютерного моделирования. Дедуктивный и индуктивный принципы построения моделей, технология их построения. Этапы разработки и исследования моделей на компьютере. Метод имитационного моделирования.
реферат [29,6 K], добавлен 23.03.2010Компьютерное моделирование - вид технологии. Анализ электрических процессов в цепях второго порядка с внешним воздействием с применением системы компьютерного моделирования. Численные методы аппроксимации и интерполяции и их реализация в Mathcad и Matlab.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 21.12.2013История появления и функции трехмерного геологического моделирования. Изучение основных задач эксплуатации геолого-технологических моделей. Информационные аспекты эксплуатации программного обеспечения. Конвертирование и загрузка полномасштабных моделей.
реферат [30,7 K], добавлен 03.05.2015Сущность принципов информационной достаточности, осуществимости, множественности моделей, параметризации и агрегирования. Построение концептуальной модели. Сравнение размеров программного кода. Особенности технологии компьютерного моделирования.
презентация [49,3 K], добавлен 16.10.2013Введение в интернет-технологии и компьютерное моделирование. Создание WEB страниц с использованием HTML. Создание динамических WEB страниц с использованием JavaScript. Работа с графикой в Adobe Photoshop и Flash CS. Основы компьютерного моделирования.
презентация [223,4 K], добавлен 25.09.2013Изучение деформации систем твердых тел. Линейные и нелинейные деформационные процессы. Построение математических моделей систем деформируемых твердых тел. Метод энергетической линеаризации. Компьютерное моделирование осадки плитных коробчатых фундаментов.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 11.01.2017Краткие сведения об ОРГ-МАСТЕР - системы бизнес-моделирования нового поколения. Принцип построения организационно-функциональных и процессных моделей. Действия с матричными проекциями и отчетами. Создание нового классификатора по образцу из модели.
лабораторная работа [1,6 M], добавлен 22.10.2015Создание Web-страниц с использованием HTML, с использованием JavaScript и PHP. Работа с графикой в Adobe Photoshop и Flash CS. Базы данных и PHP. Пример реализации "Эконометрической модели экономики России" под web. Основы компьютерного моделирования.
презентация [4,4 M], добавлен 25.09.2013Значение компьютерного моделирования, прогнозирования событий, связанных с объектом моделирования. Совокупность взаимосвязанных элементов, важных для целей моделирования. Особенности моделирования, знакомство со средой программирования Турбо Паскаль.
курсовая работа [232,6 K], добавлен 17.05.2011Основные понятия компьютерного моделирования. Функциональная схема робота. Системы компьютерной математики. Исследование поведения одного звена робота с использованием системы MathCAD. Влияние значений изменяемого параметра на амплитуду угла поворота.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 26.03.2013Анализ робототехнических систем. Принципы компьютерного моделирования. Классификация компьютерных моделей по типу математической схемы. Моделирование пространства и объектов рабочей области с помощью визуальной среды Visual Simulation Environment.
дипломная работа [2,0 M], добавлен 08.06.2014Последовательность построения поверхностей, картографирования значений глубин и сравнения полученных моделей при помощи модуля Geostatistical Analyst. Визуализация рельефа и создание 3D-моделей местности в ArcGIS. Создание видео-обзора 3D-поверхностей.
курсовая работа [5,5 M], добавлен 23.04.2012Основные понятия моделирования, виды моделей. Программа моделирования электрических и электронных цепей PSpice. Язык описания заданий на моделирование. Программа Probe и ее основные характеристики. Моделирование электромеханических преобразователей.
статья [522,6 K], добавлен 20.07.2012Исследование выборки из отсчётов стационарного эргодического случайного процесса. Моделирование нового процесса, подобного исходному, с использованием моделей авторегрессии и скользящего среднего различных порядков. Разработка программы моделирования.
курсовая работа [537,9 K], добавлен 07.07.2013Понятие материального и идеального моделирования. Разработка модели экономического предприятия компьютерного клуба "GaMeR" для подсчета рентабельности. Выбор языка программирования Delphi, его преимущества и особенности. Описание листинга программы.
курсовая работа [166,7 K], добавлен 11.03.2014Обзор средств компьютерного имитационного моделирования по созданию веб-приложения для визуализации имитационных моделей. Система имитационного моделирования AnyLogic, Arena, SimuLab. Серверная, клиентская часть. Модель работы отдела банка и участка цеха.
дипломная работа [3,3 M], добавлен 25.05.2015Знакомство с особенностями создания WEB-страниц с использованием HTML. Общая характеристика основ компьютерного моделирования с применением Powersim и AnyLogic. Анализ способов создания динамических WEB-страниц с использованием JavaScript и PHP.
презентация [801,7 K], добавлен 25.09.2013Теоретические основы моделирования систем в среде имитационного моделирования AnyLogic. Средства описания поведения объектов. Анимация поведения модели, пользовательский интерфейс. Модель системы обработки информации в среде компьютерного моделирования.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 15.05.2014
