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篇一 "學(xué)習(xí)型社區(qū)成人學(xué)習(xí)動(dòng)力研究"課題開題報(bào)告
課題經(jīng)全國教育科學(xué)規(guī)劃領(lǐng)導(dǎo)小組批準(zhǔn)立項(xiàng)，確定為全國教育科學(xué)“十五”規(guī)劃教育部重點(diǎn)課題，課題批準(zhǔn)號(hào)為：dka010355。
《學(xué)習(xí)型社區(qū)成人學(xué)習(xí)動(dòng)力研究》經(jīng)過充分準(zhǔn)備，于2003年6月20日在北京正式開題，中央教育科學(xué)研究所副所長謝國東，全國教育科學(xué)規(guī)劃領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室副主任劉堅(jiān)出席了開題會(huì)并講話，來自北京師范大學(xué)、北京教科院職成所、中央民族大學(xué)、北京崇文區(qū)教委等單位的課題組主要成員參加了開題會(huì)。課題主持人賴立作了開題報(bào)告，較為詳盡地闡明了該課題的意義、目標(biāo)、內(nèi)容、方法、實(shí)施步驟，并提出具體要求，課題組成員認(rèn)真進(jìn)行了討論和研究分工。大家一致表示，要以科學(xué)和創(chuàng)新精神，高質(zhì)量完成課題研究任務(wù)。
現(xiàn)將《學(xué)習(xí)型社區(qū)成人學(xué)習(xí)動(dòng)力研究》課題實(shí)施方案報(bào)告如下：
一、 研究背景及意義
21世紀(jì)終身學(xué)習(xí)已呈現(xiàn)全球化發(fā)展的趨勢，終身學(xué)習(xí)將成為每個(gè)社會(huì)成員共有的一種生活方式，將成為每一個(gè)社會(huì)成員生存發(fā)展最基本權(quán)利，社會(huì)將盡其所能為其全體成員提供學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)和條件。江澤民總書記在第三次全教會(huì)上指出：“終身學(xué)習(xí)是當(dāng)今社會(huì)發(fā)展的必然趨勢，一次性的學(xué)校教育已經(jīng)不能滿足人們不斷更新知識(shí)的需求。我們要逐步建立和完善有利于終身學(xué)習(xí)的教育制度”。最近，他在亞太經(jīng)合組織人力資源能力建設(shè)高峰會(huì)上明確提出：“構(gòu)建終身教育體系，創(chuàng)建學(xué)習(xí)型社會(huì)”，為新世紀(jì)教育改革和發(fā)展指明了方向。
1. 社區(qū)教育正在成為我國成人教育新的增長點(diǎn)
社區(qū)是學(xué)習(xí)型社會(huì)的基礎(chǔ)。社區(qū)教育的提出和實(shí)施，回應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展和人的可持續(xù)發(fā)展的要求，是建立學(xué)習(xí)型社會(huì)，滿足人們終身學(xué)習(xí)需求的必然結(jié)果。2000年，教育部確定了北京等八個(gè)大中城市的城區(qū)作為社區(qū)教育實(shí)驗(yàn)區(qū)，啟動(dòng)了社區(qū)教育的改革實(shí)驗(yàn)。改革實(shí)驗(yàn)的重要方面之一就是社區(qū)教育以成人教育為重點(diǎn)，成人教育深入社區(qū)，正在從補(bǔ)償性教育轉(zhuǎn)變?yōu)榘l(fā)展性教育，溝通教育與社區(qū)的聯(lián)系，以滿足社區(qū)成員多樣化學(xué)習(xí)需求?！熬盼濉逼陂g，社區(qū)教育理論研究已經(jīng)起步，出版了一批有學(xué)術(shù)質(zhì)量的成果。厲以賢的《社區(qū)教育的理論與實(shí)踐》、葉忠海的《社區(qū)教育學(xué)基礎(chǔ)》、黃云龍的《社區(qū)教育的管理與評(píng)價(jià)》、馬叔平等的《論社區(qū)教育發(fā)展模式》都從基本理論、戰(zhàn)略規(guī)劃、宏觀管理等方面，概括了當(dāng)前我國社區(qū)教育的新經(jīng)驗(yàn)、新觀點(diǎn)，并使之條理化、系統(tǒng)化。
“九五”課題《面向21世紀(jì)中國社區(qū)中的終身學(xué)習(xí)的調(diào)查與研究》，運(yùn)用社區(qū)發(fā)展和終身學(xué)習(xí)的理論，從未來社會(huì)人的生存和發(fā)展需要，從未來社會(huì)人的生活基本單位——社區(qū)建設(shè)出發(fā)，以問卷調(diào)查為基礎(chǔ)，分析社區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)結(jié)構(gòu)和社會(huì)生活變動(dòng)對終身學(xué)習(xí)的影響，探索實(shí)現(xiàn)終身學(xué)習(xí)目標(biāo)的途徑。
相比之下，社區(qū)教育在中、微觀教學(xué)領(lǐng)域的研究略顯滯后，與社區(qū)成員與日俱增的學(xué)習(xí)需求和積極性形成明顯反差。如何滿足多樣化的學(xué)習(xí)需求，如何整合社區(qū)成人學(xué)習(xí)過程中內(nèi)外各種因素，如何組織教學(xué)，設(shè)計(jì)課程，開發(fā)教材，都面臨諸多挑戰(zhàn)和困惑。因此，尤為迫切地需要深入實(shí)際，在社區(qū)教育情境中進(jìn)行問題研究，在理論與實(shí)踐的結(jié)合上回答社區(qū)成人終身學(xué)習(xí)的“應(yīng)然”與“實(shí)然”。
2.成人學(xué)習(xí)心理研究是我國成人教育研究的薄弱之處
國際上心理學(xué)在人類動(dòng)機(jī)研究領(lǐng)域頗為活躍，如阿特金森的成就動(dòng)機(jī)模型、馬斯洛的需要層次論、韋納的成就歸因理論等，無疑為學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)的研究提供了豐富的理論基礎(chǔ)。國外對成人學(xué)習(xí)開展系統(tǒng)研究始于20世紀(jì)60年代，相繼形成了不同的流派和理論觀點(diǎn)。我國臺(tái)灣地區(qū)重視成人學(xué)習(xí)心理的實(shí)證研究并有豐厚的積累。國內(nèi)則是進(jìn)入80年代后才逐漸加以認(rèn)識(shí)的，近年成人學(xué)習(xí)力求深入教育心理層面，但對許多問題的探索偏重于理論思辨，比如葉忠海主編的《職工教育心理學(xué)教程》，探討職工學(xué)習(xí)心理基礎(chǔ)和準(zhǔn)備，以及職工教育中學(xué)與教的心理學(xué)問題。高志敏在《成人教育心理學(xué)》中，按照人的成年期發(fā)展，闡釋成人學(xué)習(xí)的心理特點(diǎn)和一般規(guī)律。還有《青年學(xué)習(xí)心理學(xué)》、《成人學(xué)習(xí)理論》等都主要從基本理論和知識(shí)概念方面進(jìn)行闡述和論證，這些有代表性的文獻(xiàn)中不乏古今中外成人學(xué)習(xí)的理論精華，對于學(xué)科建設(shè)是有意義、有價(jià)值的成果。但由于成人學(xué)習(xí)者的復(fù)雜性和研究方法上的局限性，目前鮮有量化分析的研究。近年來多元統(tǒng)計(jì)方法的發(fā)展及計(jì)算機(jī)技術(shù)介入研究，提高研究的科學(xué)性，但涉及成人學(xué)習(xí)者，針對群體學(xué)習(xí)心理的實(shí)證分析為數(shù)不多，幾乎是空白。零星的研究成果，或主要針對成人學(xué)校的學(xué)員（比如電大、成職校），或以年齡、職業(yè)進(jìn)行群體劃分，且樣本量一般比較小，在科學(xué)解釋和理論推導(dǎo)上，略顯分量不足。
有關(guān)研究表明，成人學(xué)習(xí)者具有獨(dú)特的身心發(fā)展特點(diǎn)和學(xué)習(xí)特性，有豐富且個(gè)性化的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)。他們對參與社區(qū)教育的看法是什么，成人為什么學(xué)習(xí)，他們想不想，愿不愿，能不能，會(huì)不會(huì)學(xué)習(xí)，這些問題都有待于多維度進(jìn)行綜合實(shí)證研究分析，才能找到答案。因此，從研究成人學(xué)習(xí)者獨(dú)特的經(jīng)歷和體驗(yàn)入手,了解、掌握他們學(xué)習(xí)的意識(shí)、學(xué)習(xí)的觀念、學(xué)習(xí)的態(tài)度、學(xué)習(xí)的準(zhǔn)備、學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)以及學(xué)習(xí)的行為，對成人學(xué)習(xí)心理進(jìn)行科學(xué)研究，有助于深化認(rèn)識(shí)，克服社區(qū)教育工作的盲目性，隨意性。
社區(qū)教育實(shí)驗(yàn)本身是新生事物，盡管我們要學(xué)習(xí)國外的經(jīng)驗(yàn)和理論，但中國社區(qū)教育的問題和規(guī)律，只有立足于本土去實(shí)踐，去探索，才能獲得真知灼見，才能有效掌握和解決。
本課題是一個(gè)有理論價(jià)值的應(yīng)用課題，其創(chuàng)新意義表現(xiàn)為：
v 本課題選擇社區(qū)教育、社區(qū)文化、成人學(xué)習(xí)心理多視角探討成人學(xué)習(xí)非智力因素的核心，揭示社區(qū)成人學(xué)習(xí)的一般心理特征以及相關(guān)因素，提升經(jīng)驗(yàn)，闡釋理論，研究選題角度較獨(dú)特。
v 究竟應(yīng)該如何評(píng)價(jià)社區(qū)成人學(xué)習(xí)，目前國內(nèi)尚無成熟的理論和現(xiàn)成的方法，本課題將在總結(jié)提升實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，在評(píng)價(jià)方面作嘗試性探索。
v 本課題將涉及成人終身學(xué)習(xí)多方面的內(nèi)外關(guān)系，也將涉及成人學(xué)習(xí)一系列的理論和實(shí)踐問題，在研究過程中，力求從整體性、系統(tǒng)性和特色方面有所創(chuàng)新。
二、研究內(nèi)容與目標(biāo)
本課題作為社區(qū)教育的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)和前提條件之一，著眼于跨學(xué)科的綜合實(shí)證研究。主要借鑒國內(nèi)外社會(huì)學(xué)、心理學(xué)、教育學(xué)和成人學(xué)習(xí)理論及動(dòng)機(jī)評(píng)價(jià)方法等研究成果作為理論基礎(chǔ)，從調(diào)查研究入手，通過實(shí)地抽樣，開展社區(qū)成人終身學(xué)習(xí)現(xiàn)狀調(diào)查，重點(diǎn)了解社區(qū)成人學(xué)習(xí)的需求、動(dòng)機(jī)、態(tài)度和行為特征，探討社區(qū)成人學(xué)習(xí)的
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篇二 “學(xué)習(xí)型社區(qū)學(xué)習(xí)動(dòng)力研究”課題開題報(bào)告
課題經(jīng)全國教育科學(xué)規(guī)劃領(lǐng)導(dǎo)小組批準(zhǔn)立項(xiàng)，確定為全國教育科學(xué)“十五”規(guī)劃教育部重點(diǎn)課題，課題批準(zhǔn)號(hào)為：dka010355。
《學(xué)習(xí)型社區(qū)成人學(xué)習(xí)動(dòng)力研究》經(jīng)過充分準(zhǔn)備，于xx年6月20日在北京正式開題，中央教育科學(xué)研究所副所長謝國東，全國教育科學(xué)規(guī)劃領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室副主任劉堅(jiān)出席了開題會(huì)并講話，來自北京師范大學(xué)、北京教科院職成所、中央民族大學(xué)、北京崇文區(qū)教委等單位的課題組主要成員參加了開題會(huì)。課題主持人賴立作了開題報(bào)告，較為詳盡地闡明了該課題的意義、目標(biāo)、內(nèi)容、方法、實(shí)施步驟，并提出具體要求，課題組成員認(rèn)真進(jìn)行了討論和研究分工。大家一致表示，要以科學(xué)和創(chuàng)新精神，高質(zhì)量完成課題研究任務(wù)。
現(xiàn)將《學(xué)習(xí)型社區(qū)成人學(xué)習(xí)動(dòng)力研究》課題實(shí)施方案報(bào)告如下：
一、 研究背景及意義
21世紀(jì)終身學(xué)習(xí)已呈現(xiàn)全球化發(fā)展的趨勢，終身學(xué)習(xí)將成為每個(gè)社會(huì)成員共有的一種生活方式，將成為每一個(gè)社會(huì)成員生存發(fā)展最基本權(quán)利，社會(huì)將盡其所能為其全體成員提供學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)和條件。xx總書記在第三次全教會(huì)上指出：“終身學(xué)習(xí)是當(dāng)今社會(huì)發(fā)展的必然趨勢，一次性的學(xué)校教育已經(jīng)不能滿足人們不斷更新知識(shí)的需求。我們要逐步建立和完善有利于終身學(xué)習(xí)的教育制度”。最近，他在亞太經(jīng)合組織人力資源能力建設(shè)高峰會(huì)上明確提出：“構(gòu)建終身教育體系，創(chuàng)建學(xué)習(xí)型社會(huì)”，為新世紀(jì)教育改革和發(fā)展指明了方向。
1. 社區(qū)教育正在成為我國成人教育新的增長點(diǎn)
社區(qū)是學(xué)習(xí)型社會(huì)的基礎(chǔ)。社區(qū)教育的提出和實(shí)施，回應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展和人的可持續(xù)發(fā)展的要求，是建立學(xué)習(xí)型社會(huì)，滿足人們終身學(xué)習(xí)需求的必然結(jié)果。xx年，教育部確定了北京等八個(gè)大中城市的城區(qū)作為社區(qū)教育實(shí)驗(yàn)區(qū)，啟動(dòng)了社區(qū)教育的改革實(shí)驗(yàn)。改革實(shí)驗(yàn)的重要方面之一就是社區(qū)教育以成人教育為重點(diǎn)，成人教育深入社區(qū)，正在從補(bǔ)償性教育轉(zhuǎn)變?yōu)榘l(fā)展性教育，溝通教育與社區(qū)的聯(lián)系，以滿足社區(qū)成員多樣化學(xué)習(xí)需求?！熬盼濉逼陂g，社區(qū)教育理論研究已經(jīng)起步，出版了一批有學(xué)術(shù)質(zhì)量的成果。厲以賢的《社區(qū)教育的理論與實(shí)踐》、葉忠海的《社區(qū)教育學(xué)基礎(chǔ)》、黃云龍的《社區(qū)教育的管理與評(píng)價(jià)》、馬叔平等的《論社區(qū)教育發(fā)展模式》都從基本理論、戰(zhàn)略規(guī)劃、宏觀管理等方面，概括了當(dāng)前我國社區(qū)教育的新經(jīng)驗(yàn)、新觀點(diǎn)，并使之條理化、系統(tǒng)化。
“九五”課題《面向21世紀(jì)中國社區(qū)中的終身學(xué)習(xí)的調(diào)查與研究》，運(yùn)用社區(qū)發(fā)展和終身學(xué)習(xí)的理論，從未來社會(huì)人的生存和發(fā)展需要，從未來社會(huì)人的生活基本單位——社區(qū)建設(shè)出發(fā)，以問卷調(diào)查為基礎(chǔ)，分析社區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)結(jié)構(gòu)和社會(huì)生活變動(dòng)對終身學(xué)習(xí)的影響，探索實(shí)現(xiàn)終身學(xué)習(xí)目標(biāo)的途徑。
相比之下，社區(qū)教育在中、微觀教學(xué)領(lǐng)域的研究略顯滯后，與社區(qū)成員與日俱增的學(xué)習(xí)需求和積極性形成明顯反差。如何滿足多樣化的學(xué)習(xí)需求，如何整合社區(qū)成人學(xué)習(xí)過程中內(nèi)外各種因素，如何組織教學(xué)，設(shè)計(jì)課程，開發(fā)教材，都面臨諸多挑戰(zhàn)和困惑。因此，尤為迫切地需要深入實(shí)際，在社區(qū)教育情境中進(jìn)行問題研究，在理論與實(shí)踐的結(jié)合上回答社區(qū)成人終身學(xué)習(xí)的“應(yīng)然”與“實(shí)然”。
2.成人學(xué)習(xí)心理研究是我國成人教育研究的薄弱之處
篇三 動(dòng)車輪軌磨耗動(dòng)力學(xué)研究實(shí)習(xí)報(bào)告范文
動(dòng)車輪軌磨耗動(dòng)力學(xué)研究實(shí)習(xí)報(bào)告
引言
隨著首列國產(chǎn)時(shí)速300公里“和諧號(hào)”動(dòng)車組的問世，我國開始在高速鐵路行業(yè)飛速發(fā)展。列車運(yùn)行速度的提高給人們生活帶來便捷的同時(shí)，也加強(qiáng)了輪軌間的相互作用力，導(dǎo)致輪軌磨耗加劇。輪軌磨耗對輪對最直接的影響是車輪不圓、輪徑產(chǎn)生偏差和踏面外形發(fā)生改變。踏面外形改變必將伴隨名義滾動(dòng)圓半徑和等效錐度的變化，這些變化都將直接反映到輪軌接觸幾何關(guān)系上，導(dǎo)致車輛動(dòng)力學(xué)性能惡化，從而影響車輛的穩(wěn)定性、乘坐舒適性和行車安全性。
1 簡述機(jī)車車輛動(dòng)力學(xué)
機(jī)車車輛動(dòng)力學(xué)性能包括運(yùn)行蛇行失穩(wěn)、運(yùn)行平穩(wěn)性、振動(dòng)沖擊、輪軌相互作用力等。研究機(jī)車車輛動(dòng)力學(xué)是一項(xiàng)艱難的任務(wù)。在直線軌道以較低速度運(yùn)行時(shí)，會(huì)發(fā)生滾擺問題，速度較高時(shí)，可能出現(xiàn)激烈的蛇行或浮沉振動(dòng)。當(dāng)本文由實(shí)習(xí)報(bào)告收集整理通過曲線時(shí)，車輪可能爬行，產(chǎn)生過大橫向力，造成鋼軌外翻。在編組場，由于車輛碰撞可能造成貨物損壞?？缇€運(yùn)行時(shí)，貨物可能因車輛過激振動(dòng)而損壞。此外，整個(gè)列車可能在水平或垂直方向鼓脹。在不同操縱條件下可能產(chǎn)生很大的牽引桿力而使列車分離。
2 動(dòng)車組動(dòng)力模型建立
目前，鐵路行業(yè)大多采用多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)軟件simpack對動(dòng)車組車型進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真，研究分析踏面磨耗和輪徑差變化對車輛動(dòng)力學(xué)性能的影響趨勢，特別是對動(dòng)車組運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性、運(yùn)行平穩(wěn)性和曲線通過的影響。
應(yīng)用simpack的wheefrail模塊，建立列車系統(tǒng)多體動(dòng)力學(xué)模型。列車的模型如圖1所示。列車模型中，車體、構(gòu)架、輪對等的質(zhì)量和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量等屬性通過body來定義，所有零部件之間的運(yùn)動(dòng)連接形式用鉸接joint和約束constraint來定義，同時(shí)定義各個(gè)零件的自由度。轉(zhuǎn)向架上的彈簧、減振器、橫向止擋等以力元件force的形式來定義，其中橫向止擋的非線性特性通過函數(shù)來定義，并在力的設(shè)置中引用?？諝鈴椈墒芰?二系懸掛力)是通過控制模塊來定義的。
圖1 simpack車輛動(dòng)力學(xué)模型
3 車輪磨耗
3.1車輪踏面
目前各國使用的車輪踏面按外形可以歸結(jié)為三種:圓柱形踏面、錐形踏面和凹形踏面(圓弧形踏面、磨耗型踏面)。其中，磨耗型踏面被廣泛應(yīng)用，它是在研究、改進(jìn)錐形踏面的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。各國車輛運(yùn)行情況證明，錐形踏面車輪的初始形狀，運(yùn)行中將很快磨耗，但當(dāng)磨耗成一定形狀后(與鋼軌匹配)，輪軌表面外形逐漸磨合并且冷壓硬化，車輪與鋼軌的磨耗都變得很緩慢，其磨耗后的形狀將相對穩(wěn)定。實(shí)踐證明，把車輪踏面一開始就做成類似磨耗后的穩(wěn)定形狀，即磨耗型踏面，可明顯減少輪與軌的磨耗、減少車輪磨耗過限后修復(fù)成原形時(shí)漩切掉的材料、延長了使用壽命，減少了換論、漩輪的檢修工作量。磨耗型踏面可減小輪軌接觸應(yīng)力，既能保證車輛直線運(yùn)行的穩(wěn)定，又有利于曲線通過。
3.2 輪徑差
理想的標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)向架的4個(gè)車輪的直徑應(yīng)該是完全相等的，但是由于各種因素的影響，轉(zhuǎn)向架4個(gè)車輪的滾動(dòng)圓直徑往往不相等，存在輪徑差。輪徑差的表現(xiàn)形式可能有無數(shù)種情形，但他們都可以通過圖2的轉(zhuǎn)向架的4種最典型的輪徑差形式組合得到。
圖2 轉(zhuǎn)向架輪徑差
由于輪徑差的存在會(huì)改變輪對的對中平衡位置，進(jìn)而改變輪軌接觸關(guān)系，影響車輛系統(tǒng)穩(wěn)定性。具有輪徑差的輪對等效純滾線偏離軌道中心線的距離與輪徑差和踏面等效錐度有關(guān):輪徑差越大，等效純滾線偏離軌道中心線的距離越大;踏面等效錐度越大，等效純滾線偏離軌道中心線的距離越小。車輪踏面等效錐度越小,車輛的臨界速度越高.
車輪踏面等效錐度的計(jì)算公式為
(1)
式中:dl和dr分別為左輪和右輪的滾動(dòng)圓直徑;yw和λe分別為輪對的橫
向位移和等效踏面錐度。
令輪對徑差dd=dl-dr，則可得到具有輪徑差的輪對的等效純滾線偏離軌道中心線的距離為
(2)
3 踏面磨耗對車輛動(dòng)力學(xué)性能的影響
3.1 對車輛穩(wěn)定性的影響
踏面外形變化和輪徑差改變都會(huì)導(dǎo)致輪軌接觸幾何關(guān)系的非線性增強(qiáng)及等效錐度的增大,最終影響車輛非線性臨界速度。隨磨耗工況的加劇,車輛的非線性臨界速度一直呈明顯下降趨勢,非線性臨界速度的急劇下降,嚴(yán)重影響著運(yùn)行車輛的穩(wěn)定性。一旦車輛的實(shí)際運(yùn)行速度接近非
篇四 動(dòng)車輪軌磨耗動(dòng)力學(xué)研究實(shí)習(xí)報(bào)告
引言
隨著首列國產(chǎn)時(shí)速300公里“和諧號(hào)”動(dòng)車組的問世，我國開始在高速鐵路行業(yè)飛速發(fā)展。列車運(yùn)行速度的提高給人們生活帶來便捷的同時(shí)，也加強(qiáng)了輪軌間的相互作用力，導(dǎo)致輪軌磨耗加劇。輪軌磨耗對輪對最直接的影響是車輪不圓、輪徑產(chǎn)生偏差和踏面外形發(fā)生改變。踏面外形改變必將伴隨名義滾動(dòng)圓半徑和等效錐度的變化，這些變化都將直接反映到輪軌接觸幾何關(guān)系上，導(dǎo)致車輛動(dòng)力學(xué)性能惡化，從而影響車輛的穩(wěn)定性、乘坐舒適性和行車安全性。
1 簡述機(jī)車車輛動(dòng)力學(xué)
機(jī)車車輛動(dòng)力學(xué)性能包括運(yùn)行蛇行失穩(wěn)、運(yùn)行平穩(wěn)性、振動(dòng)沖擊、輪軌相互作用力等。研究機(jī)車車輛動(dòng)力學(xué)是一項(xiàng)艱難的任務(wù)。在直線軌道以較低速度運(yùn)行時(shí)，會(huì)發(fā)生滾擺問題，速度較高時(shí)，可能出現(xiàn)激烈的蛇行或浮沉振動(dòng)。當(dāng)通過曲線時(shí)，車輪可能爬行，產(chǎn)生過大橫向力，造成鋼軌外翻。在編組場，由于車輛碰撞可能造成貨物損壞。跨線運(yùn)行時(shí)，貨物可能因車輛過激振動(dòng)而損壞。此外，整個(gè)列車可能在水平或垂直方向鼓脹。在不同操縱條件下可能產(chǎn)生很大的牽引桿力而使列車分離。
2 動(dòng)車組動(dòng)力模型建立
目前，鐵路行業(yè)大多采用多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)軟件simpack對動(dòng)車組車型進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真，研究分析踏面磨耗和輪徑差變化對車輛動(dòng)力學(xué)性能的影響趨勢，特別是對動(dòng)車組運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性、運(yùn)行平穩(wěn)性和曲線通過的影響。
應(yīng)用simpack的wheefrail模塊，建立列車系統(tǒng)多體動(dòng)力學(xué)模型。列車的模型如圖1所示。列車模型中，車體、構(gòu)架、輪對等的質(zhì)量和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量等屬性通過body來定義，所有零部件之間的運(yùn)動(dòng)連接形式用鉸接joint和約束constraint來定義，同時(shí)定義各個(gè)零件的自由度。轉(zhuǎn)向架上的彈簧、減振器、橫向止擋等以力元件force的形式來定義，其中橫向止擋的非線性特性通過函數(shù)來定義，并在力的設(shè)置中引用。空氣彈簧受力(二系懸掛力)是通過控制模塊來定義的。
圖1 simpack車輛動(dòng)力學(xué)模型
3 車輪磨耗
3.1車輪踏面
目前各國使用的車輪踏面按外形可以歸結(jié)為三種:圓柱形踏面、錐形踏面和凹形踏面(圓弧形踏面、磨耗型踏面)。其中，磨耗型踏面被廣泛應(yīng)用，它是在研究、改進(jìn)錐形踏面的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。各國車輛運(yùn)行情況證明，錐形踏面車輪的初始形狀，運(yùn)行中將很快磨耗，但當(dāng)磨耗成一定形狀后(與鋼軌匹配)，輪軌表面外形逐漸磨合并且冷壓硬化，車輪與鋼軌的磨耗都變得很緩慢，其磨耗后的形狀將相對穩(wěn)定。實(shí)踐證明，把車輪踏面一開始就做成類似磨耗后的穩(wěn)定形狀，即磨耗型踏面，可明顯減少輪與軌的磨耗、減少車輪磨耗過限后修復(fù)成原形時(shí)漩切掉的材料、延長了使用壽命，減少了換論、漩輪的檢修工作量。磨耗型踏面可減小輪軌接觸應(yīng)力，既能保證車輛直線運(yùn)行的穩(wěn)定，又有利于曲線通過。
3.2 輪徑差
理想的標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)向架的4個(gè)車輪的直徑應(yīng)該是完全相等的，但是由于各種因素的影響，轉(zhuǎn)向架4個(gè)車輪的滾動(dòng)圓直徑往往不相等，存在輪徑差。輪徑差的表現(xiàn)形式可能有無數(shù)種情形，但他們都可以通過圖2的轉(zhuǎn)向架的4種最典型的輪徑差形式組合得到。
圖2 轉(zhuǎn)向架輪徑差
由于輪徑差的存在會(huì)改變輪對的對中平衡位置，進(jìn)而改變輪軌接觸關(guān)系，影響車輛系統(tǒng)穩(wěn)定性。具有輪徑差的輪對等效純滾線偏離軌道中心線的距離與輪徑差和踏面等效錐度有關(guān):輪徑差越大，等效純滾線偏離軌道中心線的距離越大;踏面等效錐度越大，等效純滾線偏離軌道中心線的距離越小。車輪踏面等效錐度越小,車輛的臨界速度越高.
車輪踏面等效錐度的計(jì)算公式為
(1)
式中:dl和dr分別為左輪和右輪的滾動(dòng)圓直徑;yw和λe分別為輪對的橫
向位移和等效踏面錐度。
令輪對徑差dd=dl-dr，則可得到具有輪徑差的輪對的等效純滾線偏離軌道中心線的距離為
(2)
3 踏面磨耗對車輛動(dòng)力學(xué)性能的影響
3.1 對車輛穩(wěn)定性的影響
踏面外形變化和輪徑差改變都會(huì)導(dǎo)致輪軌接觸幾何關(guān)系的非線性增強(qiáng)及等效錐度的增大,最終影響車輛非線性臨界速度。隨磨耗工況的加劇,車輛的非線性臨界速度一直呈明顯下降趨勢,非線性臨界速度的急劇下降,嚴(yán)重影響著運(yùn)行車輛的穩(wěn)定性。一旦車輛的實(shí)際運(yùn)行速度接近非線性臨界速度,車輛將處于蛇行失穩(wěn)的狀態(tài),這對于車輛運(yùn)行而言是絕對不允許發(fā)生的。
3.2 對車輛平穩(wěn)性的影響
車輪磨耗后,車輛的橫向平穩(wěn)性指標(biāo)明顯增大,即平穩(wěn)性由優(yōu)良轉(zhuǎn)至合格邊界狀態(tài)。垂向平穩(wěn)性指標(biāo)也有所增加,但變化不大。這僅是在假設(shè)踏面磨耗后未出現(xiàn)車輪不圓的狀況。一旦車輪在磨耗過程中出現(xiàn)了不圓度,動(dòng)車組的垂向平穩(wěn)性性能將急劇下降。導(dǎo)致車輛橫向平穩(wěn)性性能下降的原因,主要是輪軌在磨耗后,輪對利用踏面進(jìn)行橫移和搖頭位置的調(diào)整,輪軌接觸位置發(fā)生變化。這一方面造成等效錐度增大,同時(shí)也造成一側(cè)的輪緣間隙減小。在軌道激勵(lì)作用下,增強(qiáng)輪軌橫向動(dòng)作用力,則增大了輪對的橫向振動(dòng)。反映到車體上,則導(dǎo)致橫向平穩(wěn)性指標(biāo)變化,最終影響乘客的乘坐舒適度。當(dāng)然,隨著工況惡劣程度的加劇,平穩(wěn)性指標(biāo)還將惡化,這是必須制止的。
3.3 對車輛曲線通過性能的影響
輪軌滾動(dòng)接觸縱向蠕滑率主要由滾動(dòng)圓半徑差決定。半徑差越大,輪對偏離軌道中心時(shí)縱向蠕滑率越大,縱向蠕滑力也越大。車輛通過曲線時(shí)的離心力使輪對貼近外軌,輪對等效錐度的存在使外軌側(cè)車輪的滾動(dòng)圓半徑大于內(nèi)軌側(cè)車輪,使外軌側(cè)車輪滾動(dòng)通過曲線的弧長較大,故較大的輪對滾動(dòng)圓半徑差有利于曲線通過。如果曲線外軌超高過小,由于未平衡離心力較大,未平衡離心力可能使輪對靠向曲線外軌,造成輪對滾動(dòng)圓半徑差過大,外側(cè)車輪滾動(dòng)圓半徑過大、內(nèi)側(cè)過小,外側(cè)車輪滾過的弧長大于內(nèi)側(cè),這使輪對沿曲線滾動(dòng)的過程中逐漸靠近曲線內(nèi)側(cè),又導(dǎo)致內(nèi)軌側(cè)車輪滾動(dòng)圓半徑隨之增大,而外側(cè)車輪滾動(dòng)圓半徑隨之減小,則輪對在滾動(dòng)過程中再次靠近曲線外軌。這樣的反復(fù)過程,可導(dǎo)致曲線蛇行。相反,曲線外軌超高過大時(shí),由于重力作用可能使輪對靠近曲線內(nèi)軌,外側(cè)車輪滾動(dòng)圓半徑可能太小,而內(nèi)側(cè)太大,輪對沿曲線滾動(dòng)過程中逐漸靠近曲線外軌,內(nèi)側(cè)車輪的滾動(dòng)半徑隨之減小而外側(cè)車輪滾動(dòng)半徑隨之增大。當(dāng)外側(cè)車輪滾動(dòng)半徑超出內(nèi)側(cè)車輪滾動(dòng)半徑一定值時(shí),與重力共同作用下,輪對在滾動(dòng)過程中再次靠近內(nèi)軌,這樣的反復(fù)過程也會(huì)導(dǎo)致曲線蛇行。因此，盡管輪對滾動(dòng)圓半徑差越大曲線通過性能越好,但在曲線外軌超高不足情況下,過大的半徑差會(huì)導(dǎo)致輪對在通過曲線時(shí)發(fā)生蛇行運(yùn)動(dòng);在設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定的允許超高情況下,通過曲線時(shí)未發(fā)生輪對蛇行現(xiàn)象。
