考虑过盈配合的抗侧滚扭杆寿命预测

抗侧滚扭杆用于提供限制车辆侧滚角度的侧滚力矩,可以提升列车运行的平稳性和安全性。文章以某型动车组用抗侧滚扭杆为研究对象,在考虑抗侧滚扭杆的扭杆轴与扭转臂过盈配合的前提下,基于FKM准则对抗侧滚扭杆进行静强度和疲劳寿命评估。结果表明,该抗侧滚扭杆在极限载荷和疲劳载荷工况下的利用度均小于1,同时满足静强度要求和疲劳寿命要求。

基于ICS算法的列车运动模型参数辨识

列车运动模型参数辨识对其运行控制至关重要,文章采用单质点列车模型,对运行列车进行受力分析,建立列车运动模型,并提出利用改进的布谷鸟搜索(ICS)算法对列车基本阻力参数进行辨识;基于真实的列车运行数据,对基本阻力参数辨识进行仿真分析,并基于TD3算法对参数辨识的有效性进行仿真验证。仿真结果表明,基本阻力参数辨识对列车运行控制十分必要,相对于经验参数,辨识参数下的列车基本阻力更为准确,且辨识参数下的牵引能耗有一定的降低。

FX_(D)1-J型动力车过分相后主断路器无法闭合原因分析及改进

针对FX_(D)1-J型动力车过分相后主断路器无法闭合的故障,文章基于主断路器工作原理和故障现象推断故障原因,通过试验模拟确定电压干扰对主断路器闭合的影响,并介绍了最终对主断路器进行优化的改进措施。

广州地铁列车冬季工况空调控制逻辑优化

针对广州地铁列车冬季工况空调系统的制冷需求,文章提出了一种基于乘客热舒适性的地铁列车空调系统控制逻辑优化方法,并通过列车正线测试对新风温度、车厢内温度和相对湿度等数据进行对比分析,最后对优化效果进行评价。

轨道列车关键部件加工工艺知识图谱构建及推理

轨道列车关键部件工艺设计过程中存在数据和知识获取不便、相似加工方案重复设计问题,导致加工工艺设计效率难以有效提升。针对这一问题,文章对轨道列车关键部件加工工艺知识进行分类,采集已有加工工艺知识并处理为结构化三元组形式,构建轨道列车关键部件加工工艺知识图谱,实现了多源异构工艺知识统一存储。基于知识图谱,提出以语义相似度评估与节点权重计算为核心的实例检索工艺推理方法,一定程度提高了相似关键部件工艺设计效率。基于上述研究开发的轨道列车关键部件加工工艺可视化推理系统,提高了加工工艺知识获取便捷性及加工工艺推理知识化、可视化水平。

基于COOT算法的城轨车辆车体称重调簧算法优化

现有城轨车辆车体称重调簧模型忽略了车体的非均匀弹性变形、弹簧刚度的非线性等问题。针对该问题,文章首先建立了基于最小二乘法拟合二系支撑位刚度的改进称重调簧模型,该模型相较于传统称重调簧模型更贴合车体的实际负载情况;利用改进白骨顶鸡(COOT)算法对称重调簧算法进行多目标改造和搜索机制优化,相较于模拟退火(SA)算法、粒子群优化(PSO)算法、遗传算法(GA),改进COOT算法使稳定收敛载荷偏差分别降低了3.2 N、2.1 N和7.4 N,收敛速度分别提高了3.5%、6.8%和18.0%,具有更好的精度、效率和鲁棒性;基于C#和MATLAB搭建了整套称重调簧试验系统,并进行模拟试验及实车验证,证明了改进COOT算法及称重调簧系统的准确性和稳定性。

编组方式对3万吨重载列车循环制动工况纵向冲动的影响

为研究3万吨重载列车合理的编组方式,文章基于纵向动力学与气体流动理论,建立3万吨重载列车纵向动力学模型,利用该模型分析不同编组方式列车空气制动系统传递特性;在此基础上,选取3种典型运行线路,仿真分析不同编组方式列车循环制动工况下的纵向冲动。结果表明:列车长度会影响列车空气制动系统同步性能,尾部添加机车可以有效提升制动同步性,相较于传统尾部列尾装置,缓解延迟时间减少约58.8%;纵向冲动由列车制动不同步性及坡道差共同作用产生,列车循环制动通过V型坡时,坡度差不应超过10.5‰;“八轴机车+108辆C80+八轴机车+108辆C80+八轴机车+108辆C80+八轴机车”的编组方式在各线路条件下纵向冲动均保持较低水平,可为后续3万吨重载列车试验及常态化运营的编组选择提供参考。

重载列车纵向冲动抑制及安全保障设计研究

针对长大重载列车纵向冲动及车钩偏转失稳等问题,文章构建了重载列车三维耦合动力学模型,探究了列车纵向冲动和车钩偏转动态相互作用机理及其对重载列车运行安全的影响机制,分析了异步控制调节参数、钩缓装置参数、二系横向止挡参数等关键参数对列车纵向冲动及车钩偏转失稳的影响,提出了抑制纵向冲动、提升车钩横向稳定性的措施。面向重载机车安全保障需求,文章从机车主、被动安全设计和故障导向安全等方面提出了设计优化措施,保证了重载列车的运行安全。

基于合理边界的更高速动车组多专业设计优化

考虑到非光滑与大位移两大非线性影响,作为大型复杂非线性系统的更高速动车组多专业设计优化需回归到合理的轮轨匹配边界条件。文章结合国内外高铁运维实践特殊性,以德国ICE3系列转向架为基础,提出更高速动车组转向架自适应改进方案,并针对该方案下的车体不稳定问题提出半主动车减振技术;通过构建三车组列车多体动力学仿真模型,验证了仅凭半主动车间减振技术即可解决车体不稳定问题;在不同工况下,验证更高速动车组转向架对轨道线路的适应性。结果表明:钢轨专业具备实施低锥度均匀磨耗策略的能力;车辆专业可改善对中央凹陷踏面磨耗的自清理能力;客运专业通过最优交路规划,有条件满足经济镟修要求。

不同焊缝简化方式下的多轴疲劳评估对比分析

为研究仿真中不同焊缝截面几何形状对所形成的焊接应力的影响,文章基于DVS 1612:2014及EN 15085-3:2007标准,针对转向架制动座角焊缝设立了三角形截面与底部凹槽两种结构方式,通过结构组合建立不同的焊缝模型,并分别进行静强度校核和多轴疲劳评估。结果表明:有三角形截面的焊缝模型,其多轴材料利用度相对无三角截面的焊缝模型最大增加25%;有底部凹槽的焊缝模型,其多轴材料利用度相对无底部凹槽的焊缝模型最多减小13%,且制动座静强度及疲劳强度满足要求。

基于RCM的上海地铁车辆检修规程优化研究

基于上海地铁既有检修规程的局限性,文章提出了将以可靠性为中心的维修(RCM)应用于检修规程优化的方法。以上海地铁13号线13A01和13A02两种车型的一系垂向减振器为例,按照确定重要功能部件、故障模式与影响分析、数据处理与分析、逻辑决断分析、确定适当的维修建议等流程进行RCM分析;基于RCM分析结果,并通过对比既有检修规程,提出了优化后的一系垂向减振器检修规程。研究结果表明:13A01和13A02两种车型的一系垂向减振器故障分布特性与运行里程相关,且维修策略均为计划修复,计划修复周期分别为2年和6年;优化后的检修规程更具科学性,能够有效避免过度修和欠修问题。

混合动力机车动力电池组散热结构的优化分析

混合动力机车的动力电池组工作在相对密闭的环境中,箱体内散热空间狭小,电池组工作温度和电池单体间的温差难以满足设计指标。针对该问题,文章分析了电池组冷却系统的结构原理及其生热速率影响因素,通过仿真计算研究了冷却液不同流速对电池组的平均温度和单体电池间温差的影响规律,并针对性地提出了流道结构优化设计方案。经模拟验证,优化方案能有效改善电池组的散热效果,且电池内部温度场更加均匀,单体电池之间的温度差显著下降。

电力机车走行风相变散热器风洞试验研究

文章基于电力机车走行风相变散热器的结构模型,建立了其等效热阻网络,分析其传热特性,推导了风速影响下散热量的修正系数关系式;通过风洞试验,研究了散热器在不同风速、不同水流量下散热量和热阻的变化特性,以及散热器在不同风速下的热启动性能及阻力特性。结果表明:散热器散热量随风速及水流量的增大而不断增大,而散热器热阻则刚好相反;散热器静态启动时间和散热启动时间均小于4 min;单个散热器产生阻力仅为机车牵引力的0.17‰,对整车阻力影响很小。

轨道车辆用沙漏橡胶弹簧设计及其非线性等频特性分析

为了解决转向架空间有限与横向大变形间的结构性矛盾,提出了一种表征沙漏橡胶弹簧等频承载特性的计算方法,并以一款高铁列车转向架的沙漏橡胶弹簧为研究对象,采用1P4E网格法解决沙漏橡胶弹簧大变形仿真时因网格扭曲导致的收敛性难题;通过尺度敏感性分析计算出影响沙漏橡胶弹簧非线性刚度的四大结构尺寸;通过搭建等频承载模型,获得沙漏橡胶弹簧满足等频特性的承载区域,该沙漏橡胶弹簧满足等频承载要求的承载位移区为41~57.4 mm。

基于数据驱动的轨道车辆焊缝疲劳寿命预测

针对实际运行环境下轨道车辆受力情况复杂、寿命难以预测,而传统寿命预测方法耗时耗力的问题,文章提出了一种基于数据驱动的疲劳寿命预测方法。利用有限元仿真软件建立某地铁车辆三人位座椅的有限元模型,通过结构应力法计算得到座椅的一条关键焊缝在不同载荷下的多组疲劳寿命数据,并以此作为训练数据来训练模型,对座椅的关键焊缝进行试验验证。将使用结构应力法计算得到的疲劳寿命结果与文中所提方法预测的结果做对比,通过均方误差、百分比误差和决定系数三项评价指标对预测结果进行量化,最终结果显示,均方误差均在可接受范围内,百分比误差低至2.87%,决定系数均在0.9以上,表明该方法在轨道车辆焊缝疲劳寿命预测领域可行。

地铁列车车体关键区域与车钩载荷相关性研究

为研究车钩载荷对车体关键区域的影响,文章以北京地铁某线路列车为例,阐述了列车半永久车钩静力标定试验及获得的半永久车钩应变和车钩力拟合曲线;分析了列车正线载客试验时车体关键区域测点动应力与车钩载荷的相关性,以及车钩载荷变化对各测点疲劳损伤值的贡献程度。研究表明,牵引梁端部、牵引梁车钩座旁、枕梁中心销垫板外侧焊缝、枕梁下盖板与边梁端部焊缝受车钩载荷变化的影响较大。

混合动力机车电池组液冷板流道结构选型研究

为了选出混合动力机车电池组液冷板的最优流道结构,文章结合电池组液冷原理提出了4种流道结构模型,并在环境温度35℃、冷却液进口速度2 L/min和进口温度25℃的条件下,进行热仿真分析。通过对比分析发现,随着并行流道数量的增加,电池组的平均温度、最高温度、最大温差均呈上升趋势,冷却液的进出口压差均呈下降趋势。综合评价指标及冷却液流速情况,两并行流道被确定为该电池组最适配的液冷板流道结构。

基于陶瓷绝缘导热结构的高压充电机模块设计

为了让电压等级较低的IGBT能够应用于耐压要求较高的充电机系统,需要从结构方面进行特殊设计,文章介绍了一款针对此设计的基于陶瓷绝缘导热结构的高压充电机模块。该绝缘导热结构在IGBT和散热器之间设置了陶瓷片,并在散热器表面的IGBT固定部位设计了受力可靠、绝缘性能良好的金属嵌件,使得IGBT对地绝缘耐压得到加强。通过对充电机模块的热仿真,以及金属嵌件结构的力学性能试验、IGBT绝缘耐压试验、模块温升试验和冲击振动试验等,证实了该充电机模块散热性能优异、绝缘性能良好,且结构安全可靠。

HX_(D)1系列机车高压电缆总成C6修电气性能检测及试验

随着大量HX_(D)1系列机车陆续进入C6修修程,部分高压电缆总成出现绝缘劣化现象,存在放电烧损或炸裂故障的风险,对机车电路和行车安全产生重大隐患。文章介绍了HX_(D)1系列机车高压电缆总成的结构组成,分析了C6修电气性能检测和局部放电试验的方法、原理及关键项点。结合局部放电试验的结果,可准确判断高压电缆总成的绝缘劣化情况,有效预防电缆的故障和损坏,降低运用故障成本。

电力机车分布式校线系统及其应用研究

针对电力机车校线周期长、手动测试难以满足复杂回路测试要求等问题,文章介绍了一套电力机车分布式校线系统,基于该校线系统设计原理提出了自学习线缆测试法及连接器库建立方法。该系统的应用提高了电力机车校线的效率和准确性,同时增加了试验的可追溯性。