MATLAB模拟下的高速铁路轮轨力优化与稳定性研究

本篇毕业论文主要探讨了基于MATLAB的车辆轮轨力数值模拟与分析，聚焦于高速铁路运营中的关键问题。随着“一带一路”倡议的推动，中国高铁的运营里程持续增长，如何提升列车运行速度，提高运输能力并降低运营成本成为亟待解决的重要课题。论文研究背景与实际应用紧密相关。 论文首先阐述了在大规模使用预制桥梁结构的背景下，车辆-桥梁耦合理论的研究显得尤为重要。车辆穿越桥梁时，轮轨间的相互作用直接影响桥梁的功能评估和新桥设计优化。轮轨系统在列车运行中的作用不可忽视，它承载着列车重载，同时对牵引、制动和转向等操作起着至关重要的作用。轮轨间的滚动接触行为不仅影响列车的稳定性，也关乎行车安全。 MATLAB作为一种强大的数值计算和仿真平台，在本研究中被充分利用，以实现精确的轮轨力数值模拟。通过构建数学模型，研究人员能够深入理解轮轨间动态交互，包括摩擦力、冲击力和振动等问题。这些分析有助于优化轨道设计，减少磨损，提升列车操控性能，从而提高整体的高速铁路运营效率。 论文的核心内容可能包括以下几个部分： 1. **轮轨理论基础**：介绍轮轨接触理论的基本原理，包括滚动接触力学模型、摩擦系数的影响以及动力学参数的确定方法。 2. **MATLAB建模与仿真**：展示如何利用MATLAB编写和执行轮轨力的计算代码，包括数据采集、处理和模拟分析的详细步骤。 3. **数值结果与分析**：展示模拟得到的轮轨力分布图，以及这些数值结果对列车性能和运行安全性的影响分析。 4. **案例研究**：可能涉及针对特定桥梁或线路的轮轨力计算实例，以验证模型的有效性，并提出改进建议。 5. **结论与展望**：总结研究的主要发现，强调MATLAB在车辆轮轨力数值研究中的价值，并讨论未来可能的研究方向和实际应用前景。 这篇论文深入研究了MATLAB在车辆轮轨力数值模拟中的应用，旨在通过精确的计算和分析，为高速铁路的安全、稳定和高效运营提供科学依据和技术支持。