铁路救援起重机抗倾覆稳定性分析系统模块化设计

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Ｂｌｏｃｋ－ＢａｓｅｄＤｅｓｉｇｎｏｆＡｎａｌｙｓｉｓＳｙｓｔｅｍｆｏｒＳｔａｂｉｌｉｔｙｆｏＲｅｓｉｓｔａｎｃｅｔｏＣａｐｓｉｚｉｎｇｆｏＲａｉｌｗａｙＲｅｓｃｕｅＣｒａｎｅ
第１６卷第１期
２０１３年３月
成都工业学院学报
ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＣＨＥＮＧＤＵＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＣＡＬＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ
１１ｏ／．１６。Ｎｏ．１
Ｍａｒｃｈ．。２０１３
ｍｅｈｏｔｄｏｒｆｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｅｓｒｉｓｔａｎｃｅｔｏｃａｐｓｉｚｉｎｇｏｆｒａｉｌｗａｙｃｒａｎｅ［
，
ｉｍｐｏｔｒｓｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｐｈｙｓｉｃｓｅｎｇｉｎｅ，ｗｈｉｃｈｐｒｅｄｉｇｅｓｔｓｔｈｅｃｏｍｐｌｅｘｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ
ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌＵｎｉｖｅｓｒｔｉｙ，Ｃｈｅｎｇｄｕ６１００３１，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｓｏｎｅｏｆｔｈｅｍｏｓｔｉｍｐｏｒｔａｎｔｅｑｕｉｐｍｅｎｔｆｏｒｒａｉｌｗａｙｒｅｓｃｕｅ，ｔｈｅｒｉｌａｗａｙｒｅｓｃｕｅｃｒａｎｅｉｓａｂｌｅｔｏｄｉｓｐｏｓｅｈｅｔｒｉｌａｗａｙｔｒａｉｃｆａｃｃｉｄｅｎｔ，ｌｉｆｔｔｈｅ
重机稳定性常规分析方法的基础上，引入物理引擎对救援场景进行仿真分析，从而替代了繁琐的计算过程，为铁路起重机的整体设计和操作规范的制订提供参考。关键词：铁路救援起重机；抗倾覆稳定性；物理引擎
中图分类号：Ｕ２９８．６文献标志码：Ａ文章编号：２０９５— ５３８３（２０１３）０１ — ００３４— ０３
ｐｒｏｃｅｓｓ，ａｎｄｓｈｏｗｓｈｅｔｎａａｌｙｓｉｓｒｅｓｕｌｔｓｉｎａｉｎｔｕｉｔｉｏｎｉｓｉｔｃｏｒｆｍ，ｐｒｏｖｉｄｅｓａｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｅｎｔｉｒｅｄｅｓｉｇｎｎｄａｏｐｅｒａｉｔｏｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｒａｉｌｗａｙｒｅｓｃｕｅｃｒａｎｅ；ｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｔｏｃａｐｓｉｚｉｎｇ；ｐｈｙｓｉｃｓｅｎｇｉｎｅ
ｏｖｅｒｔｕｒｎｅｄｏｒｄｅｒａｉｌｅｄｔｒｉｎ，ｃａｌｅａｒｔｈｅｏｂｓｔｒｕｃｉｔｏｎｏｎｈｅｔｒｉｌａｗａｙ，ｅｎｓｕｒｅｒｔａｆｉｃｆｃｏｕｌｄｂｅｒｅｓｕｍｅｄｉｎｔｉｍｅ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｒｅｇｕｌｒａｎａａｌｙｓｉｓ
ＹＡＮＧＭｉｎｇｘｕａｎ，ＨＵＲｏｎｇ
（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｅｎｇｄｕ６１００３１，Ｃｈｉｎａ；２ＣｏｍｍｕｎｉｃａｉｔｏｎＥｎｉｇｎｅｅｉｒｎｇＤｅｐａｒｔｍｅｎｔ，Ｃｈｅｎｇｄｕ
铁路救援起重机抗倾覆稳定性分析系统模块化设计
杨明轩，胡蓉
（１．西南交通大学电气工程学院，成都６１００３１；２．成都工业学院通信工程系，成都６１００３１）
摘要：救援起重机工作状态下的抗倾覆稳定性分析，是保障铁路救援起重机设计规范性与操作安全性的必要环节。本文在起
铁路是国家重要的基础设施之一，铁路运输事故抢险救援工作是确保铁路运输安全、高效的关键保障。近几年的铁路事故救援中，随着对救援效率要求的不断提高，已经有越来越多的铁路救援起重机投入使用。然而，由于设计或操作失误，起重机倾覆事故在国内屡有发生。在我国起重机设计规范（ＧＢ３８１１ —２００８）中，针对各种流动式起重机，规定了在典型工况下抗倾覆稳定性的计算方法，起重机的稳定性判据为：对于起重机危险倾覆边的稳定力矩和倾覆力矩之和是否大于零。若大于零，则起重机稳定，否则就会有倾覆的危险。虽然目前对于铁路救援起重机抗倾覆稳定性已经有了一套相对成熟的计算校核方法，但由于过程复杂繁琐，且难免会出现疏忽及错误，使得设计效率以及设计的安全性难以得到保障，这给起重机的实际操作带来了极大的隐患，一旦出现倾覆事故，将造成严重的人员伤亡和财产损失。为此，本文设计了一种救援起重机稳定性模块化分析系统，根据用户提供的具体救援工况下的各种物理参数，借助物理引擎仿真软件，通过一系列物理运算，将铁路救援起重机的稳定性分析结果以动画的形式直观地表达出来。