铁道车辆系统静动力学课程教学大纲

《铁道车辆系统静/动力学》课程教学大纲

课程代码: 0803715026

课程名称：铁道车辆系统静/动力学

英文名称：Rolling Stock Systerm Static & Dynamics

总学时：32 讲课学时：32

学分：2

适用对象: 车辆工程专业

先修课程：计算机语言、工程力学、城市轨道车辆工程

一、课程性质、目的和任务

铁道车辆系统静/动力学是城市轨道车辆专业方向的一门专业理论课。其目的是使学生掌握铁道车辆静力学以及铁道车辆动力学的基本理论和计算方法。通过本课程的学习，学生可以掌握铁道车辆静力学、动力学分析和计算方法，为从事铁路客车和城市轨道交通车辆的制造、维护、测试等工作打下良好的基础。

二、教学基本要求

本课程内容包括两部分。车辆静力学内容包括有限单元法的基本原理和方法，作用在车辆及其零部件上的载荷，车辆主要零部件的有限单元法计算。车辆动力学内容包括引起车辆振动原因，铁道车辆安全、平稳运行的条件和评定标准，铁道车辆系统的垂直振动和横向振动的原理和分析，铁道车辆蛇行运动稳定性。学完本课程应达到以下基本要求：1．掌握有限单元法的基本原理和方法。

2．掌握作用在铁道车辆及其零部件上的载荷。

3．掌握车辆主要零部件的有限单元法计算方法。

4．掌握铁路车辆安全、平稳运行的条件和评定标准。

5．掌握引起车辆振动原因和车辆振动的基本形式。

6．熟练分析铁道车辆蛇行运动稳定性。

7．熟练掌握铁道车辆系统的垂直振动和横向振动的原理和分析。

三、教学内容及要求

1．有限单元法基本原理部分

掌握有限单元法的解题思路，掌握单元刚度矩阵、坐标变换、结构刚度矩阵的建立，掌握载荷处理和约束处理的方法，掌握解题的具体步骤。

2．作用在铁道车辆及其零部件上的载荷部分

掌握作用在铁道车辆上、作用在车体上及作用在转向架上的载荷。

3．车辆主要零部件的有限单元法计算部分

了解客车车体钢结构的计算，了解转向架构架的计算，并且会进行计算结果整理。

4．车辆振动引论部分

了解本课程的性质和任务；掌握车辆振动基本概念与振动形式，掌握引起车辆振动的原因等基本知识。

5. 车辆的垂向振动部分

掌握分析车辆振动的基本方法，掌握具有一系弹簧装置车辆的自由振动和强迫振动理论和分析方法，掌握具有两系弹簧装置车辆的自由振动和强迫振动理论和分析方法。

6．车辆的横向振动部分

掌握车体横向自由振动和强迫振动理论和分析方法。

7．车辆蛇行运动稳定性部分

掌握车辆蛇行运动和蠕滑基本概念，掌握自由轮对在蠕滑力作用下的蛇行运动，了解转向架蛇行运动，了解车辆蛇行运动稳定性的分析方法，掌握影响车辆蛇行运动稳定性的因素。

5．车辆运行安全性和平稳性部分

掌握车辆运行平稳性及其评定标准，掌握车辆运行安全性及其评定标准以及，了解防止车辆脱轨和倾覆的安全措施。

四、实践环节

本课程实践环节可以课后专门安排上机时间进行简单有限单元法计算程序练习，不占用本课程课时。

五、课外习题及课程讨论

为达到本课程的教学基本要求，课外习题不应少于20题，课程讨论不少于5次。

六、教学方法与手段

本课程采用板书方式进行课堂教学。

七、各教学环节学时分配

八、考核方式

本课程为考查课程，期末考试采用闭卷笔试。学生的课程总评成绩由平时成绩（占20%）和期末考试成绩两部分构成，平时成绩由出勤、作业、课堂测验、学习主动性等组成。

九、推荐教材和教学参考书

教材：《车辆系统动力学》，任尊松编著，中国铁道出版社，2007。

参考书：《铁道车辆动力学与控制》，陈泽深，王成国编著，中国铁道出版社，2004。

大纲制订人：耿烽

大纲审定人：王书林

制订日期：2010年5月