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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(guó)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(guó)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(zhǎng)謝國(guó)東，全國(guó)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(shì)，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(shì)，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(guó)成人教育新的增長(zhǎng)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(guó)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(guó)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(duì)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(guó)成人教育研究的薄弱之處
國(guó)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(guó)外對(duì)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(guó)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(guó)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(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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(guó)外的經(jīng)驗(yàn)和理論，但中國(guó)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(guó)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?jī)?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(guó)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(guó)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(guó)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(zhǎng)謝國(guó)東，全國(guó)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(shì)，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(shì)，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(guó)成人教育新的增長(zhǎng)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。“九五”期間，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(guó)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(guó)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(duì)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(guó)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(guó)產(chǎn)時(shí)速300公里“和諧號(hào)”動(dòng)車組的問世，我國(guó)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(duì)輪對(duì)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(jiǎn)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(chǎng)，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(duì)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(duì)車輛動(dòng)力學(xué)性能的影響趨勢(shì)，特別是對(duì)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(duì)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(guó)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(guó)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(duì)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(zhǎng)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(duì)的對(duì)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(duì)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(duì)的橫
向位移和等效踏面錐度。
令輪對(duì)徑差dd=dl-dr，則可得到具有輪徑差的輪對(duì)的等效純滾線偏離軌道中心線的距離為
(2)
3 踏面磨耗對(duì)車輛動(dòng)力學(xué)性能的影響
3.1 對(duì)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(shì),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(guó)產(chǎn)時(shí)速300公里“和諧號(hào)”動(dòng)車組的問世，我國(guó)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(duì)輪對(duì)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(jiǎn)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(chǎng)，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(duì)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(duì)車輛動(dòng)力學(xué)性能的影響趨勢(shì)，特別是對(duì)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(duì)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(guó)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(guó)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(duì)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(zhǎng)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(duì)的對(duì)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(duì)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(duì)的橫
向位移和等效踏面錐度。
令輪對(duì)徑差dd=dl-dr，則可得到具有輪徑差的輪對(duì)的等效純滾線偏離軌道中心線的距離為
(2)
3 踏面磨耗對(duì)車輛動(dòng)力學(xué)性能的影響
3.1 對(duì)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(shì),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(duì)于車輛運(yùn)行而言是絕對(duì)不允許發(fā)生的。
3.2 對(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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(duì)貼近外軌,輪對(duì)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(zhǎng)較大,故較大的輪對(duì)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(duì)靠向曲線外軌,造成輪對(duì)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(zhǎng)大于內(nèi)側(cè),這使輪對(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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(duì)蛇行現(xiàn)象。
