基于改进YOLOv8的地铁列车焊缝缺陷轻量化检测方法

针对现有的地铁列车车体焊接质量检测技术存在检测模型较大、检测精度和效率较低的问题,提出一种基于改进YOLOv8的焊缝缺陷轻量化检测方法。首先,利用相控阵超声波检测仪采集对接焊缝内部缺陷图像,通过图像预处理制作成焊缝缺陷数据集。然后,在YOLOv8模型基础上,利用Inner-SIoU优化原有损失函数、采用C2f-PConv替换C2f模块、引入大型可分离核注意力(LSKA)模块和挤压激励(SE)注意力机制,建立了基于改进YOLOv8的地铁列车车体焊缝缺陷质量检测模型,以提高焊缝缺陷特征提取和多尺度特征融合的能力。最后,利用改进的YOLOv8模型对焊缝缺陷数据集进行训练和测试。结果表明,改进的YOLOv8模型大小为7.91 M,对于焊缝缺陷的检测精度达到98.30%,检测速度达到138.9帧/s,与YOLOv8原始模型相比,模型更小,检测精度更高。

不锈钢车体激光焊连接的模拟方法及强度评估

采用有限元分析方法研究不锈钢车体侧墙激光焊连接的模拟方法与强度分析问题。首先,分别建立实体单元、薄壳单元及梁单元模拟半熔透搭接激光焊连接强度的分析模型,以及梁单元模拟不同焊缝长度的分析模型,并在相同计算条件下,通过对比分析确定了适用于复杂结构激光焊连接强度分析的焊缝单元类型;其次,基于GB/T 37778—2019和接头疲劳试验数据及不同焊缝长度模型的分析结果,总结适用于复杂结构激光焊连接静强度与疲劳强度的评估方法;再次,建立某弧焊-点焊-激光焊的不锈钢车体结构强度分析模型;最后,在EN 12663-1:2010+A1:2014规定的静态与动态载荷工况作用下,分析不锈钢车体侧墙激光焊连接强度。结果表明:AW3状态车钩压缩工况的车体侧墙中部上边梁区域的激光焊梁单元的最小安全系数为1.03;车体侧墙激光焊区域的梁单元的计算剪应力变化范围均远低于106次和107次的疲劳强度值,侧墙激光焊连接疲劳强度冗余大。

基于VR的城轨车辆专业标准化混合教学研究——以“地铁客室车门的安装教学”为例

信息化已经逐步成为高职学校提升教学质量、优化校园治理的内在要求,轨道交通行业正在经历大规模信息化智能化改造,作为培养城市轨道交通专门人才的高职教育者,为了适应当今行业人才培养的需要,推动城市轨道交通专业数字化人才培养变革势在必行。对于地铁车辆设备本身来说,其构造复杂,价格昂贵,实际实训会造成大量耗材,且存在一定安全隐患。以上问题在传统的教学模式中很难解决,为此,基于VR技术以z-Space设备为平台设计了仿真实训软件,采用线上线下、虚实结合的混合教学标准化模式,让学生熟练掌握地铁客室车门安装这一复杂工艺。

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。

车底护板刚度和抗冲击性能CAE分析和优化

以某车型车底护板为研究对象,采用CATIA软件建立车底护板实体模型,使用有限元分析软件Hy-perworks对车底护板进行静态载荷和抗冲击性能仿真分析,评估固定方案、加强筋结构以及材料选择等因素的影响,为车底护板结构设计和材料选择提供理论依据。

地铁车辆用碳纤维构架横梁工艺制造技术研究

随着以碳纤维为代表的纤维复合材料的推广和应用,在轨道交通领域,复合材料逐步从非承载件向主承力结构发展。转向架作为列车车辆的核心部件,其较重的质量为列车轻量化革新提供了可观的空间。本文基于纤维缠绕工艺及树脂传递成型工艺,通过对原材料的筛选、模具的设计、工艺参数的优化,成功实现了多腔、曲面、大尺寸、厚壁的碳纤维转向架构架横梁的一体成型。测试结果表明,孔隙率、纤维体积含量、固化度及内部质量等性能充分达到设计要求且减重效果明显,完成了结构功能一体化的复合材料构架横梁国产化研制目标。

不锈钢车体冷调修复后产生的凹坑对车体强度产生的影响分析

本文结合无损探伤和有限元分析,探讨了冷调修复后产生的凹坑变形对车体结构强度的影响。其中,渗透探伤和超声波探伤检测结果显示车体母材和焊缝无裂纹或损伤。根据标准EN 12663-1:2014,采用有限元模型模拟计算了不带凹坑和带凹坑的车体结构强度,并进行了对比。计算结果表明,在凹坑区域,带凹坑的车体的应力值略大,但结构强度仍然满足标准要求。综上所述,冷调修复后的凹坑变形对车体结构的影响较小,结构强度仍然满足要求,为后续解决类似问题提供了重要的参考依据。

机器人自动双丝焊在某地铁车辆转向架侧梁焊缝的应用与优化

文章以某型号地铁车辆转向架侧梁焊缝焊接的方法为研究对象,重点分析机器人自动双丝焊在侧梁外体、对接焊缝以及小件焊缝中的应用。针对自动双丝焊过程中出现的咬边、焊角不匀、飞溅过多、焊缝成型不良等技术难点进行研究。通过优化工艺编程的关键环节、改进自动双丝焊的焊接技巧,并充分利用双丝焊高速脉冲焊接的特性,调整焊接顺序,优化摆幅参数,并调整待焊件及机械手变位机轴值的角度。该措施有效解决双丝焊在现场作业中出现的焊缝缺陷问题,确保焊缝质量符合标准,提高熔敷金属与母材的熔合性。同时,熔敷金属的填充量得到最适宜的提升,不仅保证焊接质量,还使得焊缝成型美观。上述改进和优化显著提升自动双丝焊的焊接水平,对于解决同类型结构焊接件的现场操作难点具有重要指导意义。

基于心理声学响度分析的高速列车车内噪声评价

测试不同运行速度下高速列车车厢内部噪声,并进行噪声的频谱分析。根据噪声强度主观感觉的心理声学理论,分析使用A计权和响度来评价车内噪声环境的不同,指出响度能更准确地评价车内噪声。并在此基础上提出车内降噪的频率范围。

高速列车车内噪声声品质客观评价分析

对高速列车在不同运行速度下司机室、客室的内部噪声分别进行了现场测试。使用线性声压级、A声级和特征响度分析了速度为330km/h时车内噪声的频谱特性,确定其显著频率范围。基于心理声学声品质参量即响度、尖锐度、粗糙度和抖动强度,对车内噪声进行声品质客观评价。研究结果表明,使用特征响度分析车内噪声能更准确地反映引起人耳响度感觉变化的频率成分。随着速度不断提高,各测点位置的响度不断增大,尤其是头车的司机室,这可能与头车受到更显著的气动作用有关。通过车内声品质响度分析和评价,发现车内噪声环境需要进一步改进以满足人类听觉舒适性的要求,特别是司机室和客室心盘位置,应对其采取相应减振降噪措施。

粘弹性阻尼材料降低列车车内噪声的试验研究

三种新型粘弹性阻尼材料应用于铁路车辆降低车内噪声。列车运行时,整个车厢和单个包间内噪声测试结果表明:车厢内噪声随空间分布不均匀,噪声主要能量集中在25Hz^160Hz低频范围;阻尼材料能显著地降低车内噪声,改性沥青和水性涂料比丁基橡胶降噪效果更好;随着车速的增加,车内噪声的降噪总值增加,阻尼材料的低频降噪能力减小。车内噪声特性响度计算结果表明,100Hz^160Hz上的频率成分对总响度起主要作用,阻尼材料在这个频率范围上降噪效果显著。增加车厢侧墙阻尼板高度,可减小车内噪声。

高速列车涂装设计的感性转向——车体涂装设计的文化与心理学视角

高速列车涂装设计与民族文化和乘客心理有密切关系,因此,设计中要彰显民族文化,适应乘客的心理感受。在设计选色时,应将乘客心理因素、民族文化与常规工业产品施色理论相结合,使基色与装饰色在色彩属性上形成鲜明对比,同时色彩运用应当彰显民族特征,适应乘客的心理需要,做到轻盈而不失稳重,快捷明快而兼具亲和力。在色带划分方面,应依照心理学原则化繁为简,同时符合视觉形式美感原则。

高速动车组噪声测试及其声品质客观参量分析

在高速动车组减振降噪设计中,声品质已成为舒适性评价的重要指标之一。以Zwicker提出的对噪声进行主观评价的客观量化方法为基础,通过响度、尖锐度、粗糙度和抖动强度4种噪声客观评价参量计算方法对某高速铁路动车组车内噪声试验测试数据进行分析,得到车内典型位置不同运行速度时各心理声学参量的现状和分布规律,可为高速铁路动车组车内声品质研究提供参考依据。

考虑轮对弹性的轮轨接触点算法

研究轮对动力学相关问题时要考虑轮对的弹性变形,本文在传统迹线法的基础上发展一种考虑轮对弹性的轮轨接触点计算方法。该方法通过计算滚动圆上的点和该点在轨道上的投影点的法向矢量确定可能接触点,形成接触迹线,根据迹线和轨道型面的垂向最小距离确定最终的接触点。利用该方法,本文建立单轮对刚柔耦合系统动力学方程来求解轮轨接触点,并通过刚性轮对与弹性轮对的计算结果对比,讨论轮对弹性变形对接触点位置和轮轨蠕滑率的影响。结果表明,该方法可有效解决考虑轮对弹性的轮轨接触计算问题。

地铁车内噪声特性

对地铁车辆在静止及运行情况下进行车内噪声测试。测点布置在车体中央、风挡及转向架上方距地板面不同高度处。在静止情况下,空调送风口处噪声值为77.8 dB(A)。车辆运行分为隧道内和高架上两种情况,隧道内运行时,车内相应点处的噪声值比高架上高1.0-5.9 dB(A)。车辆在运行过程中对车内噪声影响较大的是轮轨噪声,车辆附属设备影响较小。车辆的密封性对车内噪声的分布有较大的影响,应提高车门、风挡的密封性。

铁路客车车内噪声分布规律研究

运用多通道噪声测试与分析系统,对运行中的铁路客车进行了多点同步车内噪声测试和分析,得出了在不同工况和不同运行速度时的车内噪声的现状和分布规律,确定出车内噪声发生的主频带,对既有线铁道车辆和将来的高速铁道车辆进行防噪降噪设计具有较高的参考价值。

高速列车车下设备舱模块化弹性吊装设计

提出一种将车下设备模块且弹性吊装的优化设计结构,并通过仿真计算和试验证明这种模块化弹性吊装可大幅减小设备舱结构承受的空气压力和轮轨相互作用以及车下设备的工作自激振动等因素引起的交变复杂载荷对列车振动的影响,利于提高车辆的动力学性能.

铸钢车轮铸造工艺模拟与优化

采用View Cast软件对铸钢车轮辐板处疏松缩孔的形成机理及分布规律进行了数值模拟研究。模拟研究结果表明,在铸造凝固过程中车轮辐板的最薄部位和轮辋辐板之间的过渡部位会出现不同程度的疏松缩孔现象。原因是辐板最薄处的冷却速度过快,阻断了过渡部位在凝固过程中的补缩通道,增加了形成缩孔的可能性。通过对铸造工艺进行改进,采用施加保温材料的方法,可以达到轮辋向辐板顺序凝固,从而减少形成缩孔和疏松的倾向。

轨道车辆焊接结构抗疲劳设计过程中的认识误区

针对当前轨道车辆制造行业内在焊接结构的疲劳失效治理上出现的认识问题,论文从理论与方法上将这些问题归纳为五个认识误区:将用于金属疲劳强度设计的理论用于焊接结构;将用于母材的修正Goodman图用于焊接结构;认为提高母材的屈服强度使焊接接头的抗疲劳能力也提高;认为焊接质量问题应该为焊接结构的疲劳失效负主要责任;认为焊接结构残余应力也应该为其负主要责任.针对这些理论与方法上的认识误区,论文重点讨论了一个有助于澄清这些认识误区的重要理论基础——基于焊接结构疲劳失效机理的、已经写进美国标准的预测焊接结构疲劳寿命的结构应力法,其中包括有能力识别焊缝上应力集中的结构应力的力学内涵,以及基于裂纹两阶段扩展模型的疲劳寿命积分.最后,论文用一个发生在某高速动车组转向架上焊接吊架的疲劳隐患治理,证明了扎实的理论基础是澄清上述模糊认识的一个必要条件.

基于心理声学参数的燃料电池轿车车内噪声评价及噪声源识别

燃料电池汽车是采用燃料电池动力系统的新型零排放环保汽车,其噪声源是分布式的,车内噪声组成比较复杂,噪声的线性度没有传统汽车好,因此亟需改善其车内声音品质,使人们在享受能源环保的同时也能有舒适的乘坐环境。测试某型燃料电池轿车怠速工况车内噪声,进行车内噪声的频谱分析。以响度作为声品质评价指标,提出了改善车内声品质应着重考虑的频率范围,同时结合噪声频谱分析,采用参数化滤波方法对主要峰值频率进行处理,找出对人耳主观感觉影响较大的频率或频段。为了降噪和改善车内声品质,采取分别运行法进行物理问题识别,找出对乘员主观感觉影响较大的频率和频段产生的声振部件,实现从声品质问题到物理问题的转换,研究发现车内噪声上述频率和频段主要是由燃料电池辅助系统(氢泵和风机)产生的。