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车轮不圆工况下轨底坡对地铁车辆动力学性能影响及最优匹配研究
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作者 朱爱华 邢旭 +1 位作者 孟宇轩 白堂博 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2024年第8期76-86,共11页
针对车轮不圆引起的车轮型面变化对轨底坡设置产生的影响,运用SIMPACK软件建立地铁车辆-轨道动力学模型,设置9种轨底坡和2种车轮不圆工况,选用直线和4种不同半径曲线,分析轨底坡耦合车轮不圆对车辆动力学性能的影响;以轮轨垂向力、轮轨... 针对车轮不圆引起的车轮型面变化对轨底坡设置产生的影响,运用SIMPACK软件建立地铁车辆-轨道动力学模型,设置9种轨底坡和2种车轮不圆工况,选用直线和4种不同半径曲线,分析轨底坡耦合车轮不圆对车辆动力学性能的影响;以轮轨垂向力、轮轨横向力、脱轨系数、轮重减载率、轮对横移量和磨耗指数作为评价指标,基于熵权法建立多目标优化模型,对车辆直线运行平稳性和曲线通过能力进行评价,得到轨底坡和车轮不圆的最优匹配方案。研究表明,车轮存在不圆时,轨底坡变化对横向平稳性的影响大于垂向平稳性;车轮不圆会增加轨底坡对轮轨垂向力、轮轨横向力、轮重减载率的影响程度;存在车轮不圆时,直线线路以及R300、R400、R500和R600 m这4种曲线线路下,外/内轨最优轨底坡分别为(1/40,1/30)、(1/20,1/30)、(1/40,1/30)、(1/30,1/30)和(1/30,1/30);无车轮不圆时则为(1/40,1/30)、(1/30,1/40)、(1/30,1/30)、(1/30,1/30)和(1/40,1/30)。该研究可以为车轮维护及运营线路设计提供技术支持。 展开更多
关键词 轨底坡 车轮不圆 动力学性能 车轮磨耗 熵权法
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铝车轮质量协会8月 委托检测两款产品 全部合格
2
作者 雷玄 《中国质量万里行》 2024年第9期54-54,共1页
8月,铝车轮质量协会抽查了市场上销售的两款铝合金车轮产品。依据国家强制标准G B 36581-2018《汽车车轮安全性能要求及试验方法》。针对每月公开发布的《铝车轮质量抽查检测报告》,结合车轮安全检测的三大知识要点,铝车轮质量协会给出... 8月,铝车轮质量协会抽查了市场上销售的两款铝合金车轮产品。依据国家强制标准G B 36581-2018《汽车车轮安全性能要求及试验方法》。针对每月公开发布的《铝车轮质量抽查检测报告》,结合车轮安全检测的三大知识要点,铝车轮质量协会给出了相关解答。具体如下:1.车轮三大疲劳性能检测是什么? 展开更多
关键词 抽查检测 铝合金车轮 汽车车轮 车轮 安全性能要求 国家强制标准 知识要点 安全检测
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铝车轮质量协会4月委托检测两款产品 全部合格
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作者 雷玄 《中国质量万里行》 2024年第5期69-69,共1页
2024年4月,铝车轮质量协会抽查了市场上销售的两款铝合金车轮产品。依据国家强制标准GB 36581-2018《汽车车轮安全性能要求及试验方法》,对此两款车轮,委托江苏东方轮毂检验检测中心有限公司首先对车轮上5项永久标识(车轮制造商的识别标... 2024年4月,铝车轮质量协会抽查了市场上销售的两款铝合金车轮产品。依据国家强制标准GB 36581-2018《汽车车轮安全性能要求及试验方法》,对此两款车轮,委托江苏东方轮毂检验检测中心有限公司首先对车轮上5项永久标识(车轮制造商的识别标记;轮辋规格代号;偏距;车轮额定载荷;生产日期)进行核对。 展开更多
关键词 识别标记 铝合金车轮 汽车车轮 额定载荷 安全性能要求 国家强制标准 生产日期 车轮
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铝车轮质量协会 上月委托检测2款产品全部合格
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作者 雷玄 《中国质量万里行》 2024年第1期64-64,共1页
2023年12月,铝车轮质量协会抽查了市场上销售的2款铝合金车轮产品。依据国家强制标准GB36581-2018《汽车车轮安全性能要求及试验方法》,对此2款车轮,委托江苏东方轮毂检验检测中心有限公司首先对车轮上5项永久标识(车轮制造商的识别标记... 2023年12月,铝车轮质量协会抽查了市场上销售的2款铝合金车轮产品。依据国家强制标准GB36581-2018《汽车车轮安全性能要求及试验方法》,对此2款车轮,委托江苏东方轮毂检验检测中心有限公司首先对车轮上5项永久标识(车轮制造商的识别标记;轮辋规格代号;偏距;车轮额定载荷;生产日期)进行核对。 展开更多
关键词 识别标记 铝合金车轮 汽车车轮 额定载荷 安全性能要求 国家强制标准 生产日期 车轮
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基于轴箱垂向振动加速度的地铁车轮失圆状态诊断方法 被引量:2
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作者 梁红琴 姜进南 +5 位作者 陶功权 刘奇锋 卢纯 温泽峰 张楷 肖乾 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期431-443,共13页
首先,建立卷积神经网络、深度置信网络、支持向量机和以一维卷积神经网络全连接层特征为输入的支持向量机模型(1DCNN-SVM),对比上述模型在地铁车轮失圆状态分类识别上的效果;其次,利用代理模型构建轴箱垂向加速度均方根与车速和多边形... 首先,建立卷积神经网络、深度置信网络、支持向量机和以一维卷积神经网络全连接层特征为输入的支持向量机模型(1DCNN-SVM),对比上述模型在地铁车轮失圆状态分类识别上的效果;其次,利用代理模型构建轴箱垂向加速度均方根与车速和多边形磨耗幅值之间的映射关系;最后,通过智能优化算法逆向求解幅值,对比不同代理模型和智能优化算法在多边形磨耗幅值识别上的适用性。研究结果表明:1DCNN-SVM模型在正常、低阶多边形、高阶多边形、随机非圆车轮4类典型的车轮不圆度状态分类识别中取得99.82%的准确性,相比另外3种分类方法,其泛化性能和强化学习能力都具有明显的优势。在车轮多边形磨耗幅值识别方面,基于克里金模型(KSM)和粒子群算法(PSO)的波深识别模型具有更好的预测稳定性和时效性。 展开更多
关键词 车轮多边形磨耗 卷积神经网络 支持向量机 代理模型 智能优化算法
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考虑轮轴过盈配合的地铁车轮踏面制动温度场和应力场研究
6
作者 孙小娟 李扬辉 +2 位作者 江连运 柴轲 倪超 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2024年第4期619-628,共10页
【目的】地铁车轮受力复杂,不仅受轮轨耦合力和轮-轴过盈配合产生的接触压力的影响,还受制动过程中产生的热载荷的影响。【方法】以某单S型辐板地铁车轮为研究对象,在ABAQUS软件中建立了地铁车轮有限元模型,分析了轮轴过盈配合对车轮在... 【目的】地铁车轮受力复杂,不仅受轮轨耦合力和轮-轴过盈配合产生的接触压力的影响,还受制动过程中产生的热载荷的影响。【方法】以某单S型辐板地铁车轮为研究对象,在ABAQUS软件中建立了地铁车轮有限元模型,分析了轮轴过盈配合对车轮在直线工况下机械应力分布的影响。建立了道岔工况下车轮踏面制动时的热-力耦合模型,采用直接耦合法研究了车轮温度场和应力场的变化规律,研究了不同磨耗量下车轮的机械应力和热-机耦合应力对车轮结构强度的影响。【结果】结果表明:制动时热载荷主要影响靠近踏面的结构部分,靠近轮毂部分受轮轴过盈配合影响大;新车轮与磨耗到限车轮辐板处的耦合应力最大相差69.3 MPa;车轮直径在820~840 mm区间内耦合应力比较稳定,浮动只有9.1 MPa.【结论】该研究为地铁车轮结构设计提供了科学的依据,对地铁车轮的维护工作具有良好的指导作用。 展开更多
关键词 地铁车轮 热力耦合 过盈配合 磨耗车轮 温度场 应力场
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均载组合式小轮径货车转向架车轮型面优化设计研究
7
作者 曹玉峰 张卫华 +2 位作者 祁亚运 池茂儒 王洪昆 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期248-254,272,共8页
小轮径转向架技术是驼背运输车辆的关键技术,小轮径低地板驮背车车轮型面磨耗问题严重,对其动力学性能造成严重影响,为了进一步提升其服役性能,对小轮径低地板驮背车车轮型面进行优化设计。首先建立小轮径低地板驮背车动力学模型,然后... 小轮径转向架技术是驼背运输车辆的关键技术,小轮径低地板驮背车车轮型面磨耗问题严重,对其动力学性能造成严重影响,为了进一步提升其服役性能,对小轮径低地板驮背车车轮型面进行优化设计。首先建立小轮径低地板驮背车动力学模型,然后利用轮径差反向设计方法对车轮型面进行优化,最后利用车辆动力学模型对优化后型面的车辆动力学性能和磨耗特性进行验证分析。结果表明,优化后型面进一步降低了车轮等效锥度,同时减小了轮轨法向接触应力。通过对比优化前后动力学特性,优化后车轮型面有效提升了空重车状态下的临界速度,空车临界速度较LM踏面提高23.3%,重车临界速度较LM踏面增大17.54%。同时优化后型面有效提升了车辆的平稳性和曲线通过性能,最后利用车轮磨耗模型计算了直线段和曲线段的车轮磨耗,优化后曲线外侧车轮磨耗最大深度减小54.8%,曲线内侧车轮磨耗最大深度减小48.13%,型面优化可以有效减小小轮径低地板驮背车直线段和曲线段的车轮磨耗,为抑制车轮磨耗,提升服役性能具有重要作用。 展开更多
关键词 驼背货车 小轮径转向架 反向设计法 车轮型面优化 车轮磨耗
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基于轴箱高频振动的车轮不圆辨识方法研究
8
作者 魏来 曾京 +2 位作者 高浩 屈升 孙熠 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期211-219,共9页
为实现对高速列车车轮高阶不圆的实时检测,研究了轴箱高频振动与车轮不圆的频谱特征和映射关系,采用频域积分方法对车轮不圆的幅值和阶次进行辨识.首先,通过静态测试和台架试验,研究我国高速铁路车轮多边形、钢轨波磨和轨道模态的表现形... 为实现对高速列车车轮高阶不圆的实时检测,研究了轴箱高频振动与车轮不圆的频谱特征和映射关系,采用频域积分方法对车轮不圆的幅值和阶次进行辨识.首先,通过静态测试和台架试验,研究我国高速铁路车轮多边形、钢轨波磨和轨道模态的表现形式;其次,通过高速列车长期服役性能跟踪试验,掌握转向架轴箱振动的时频特征和演化规律;最后,以现场出现车轮20阶多边形的车辆为研究对象,提出基于频域积分的车轮不圆阶次和幅值辨识方法.研究结果表明:CRTS-Ⅱ型轨道板钢轨三阶弯曲频率为592 Hz;列车以300 km/h运行时,20阶车轮多边形和136 mm波长钢轨波磨的响应频率分别为580 Hz和613 Hz;钢轨模态、车轮多边形以及钢轨波磨的振动主频较为集中,轴箱高频振动幅值随车速和镟后里程的增大而增大;采用加速度频域积分方法,从理论上可实现对车轮不圆幅值和阶次的辨识;基于线路实测轴箱加速度的20阶车轮多边形辨识结果与静态测试值相对误差不超过5%. 展开更多
关键词 高速列车 车轮不圆 轴箱振动 时频分析 辨识方法
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不同牵引特性城轨列车车轮磨耗与疲劳研究
9
作者 朱爱华 龙东平 +3 位作者 李熙 杨建伟 杨上 李欣 《河北科技大学学报》 CAS 北大核心 2024年第4期425-433,共9页
针对列车频繁牵引起动对车轮磨耗与疲劳损伤产生的影响问题,在恒定牵引力的基础上,探究了不同牵引特性曲线恒功率区转折点速度对车轮磨耗与疲劳的影响规律。采用SIMPACK和MATLAB软件进行联合仿真,建立了不同牵引特性下城轨列车动力学模... 针对列车频繁牵引起动对车轮磨耗与疲劳损伤产生的影响问题,在恒定牵引力的基础上,探究了不同牵引特性曲线恒功率区转折点速度对车轮磨耗与疲劳的影响规律。采用SIMPACK和MATLAB软件进行联合仿真,建立了不同牵引特性下城轨列车动力学模型和基于Archard的车轮磨耗模型,分析在牵引电机不同起动转矩下牵引特性曲线恒功率区转折点速度对城轨列车轮轨蠕滑率、车轮磨耗深度、磨耗面积以及疲劳指数的影响规律。结果表明:列车牵引起动过程中,电机起动转矩越大,轮轨蠕滑率、车轮磨耗深度和磨耗面积也越大,而疲劳指数则越小;电机起动转矩一定时,随着列车牵引特性曲线恒功率区转折点速度的增大,轮轨蠕滑率、车轮磨耗深度和磨耗面积也增大,疲劳指数则有所减小;当电机起动转矩从800 N·m增大到1400 N·m,车轮磨耗深度和磨耗面积增长率最大为6.9%和12.6%,而疲劳指数下降率最大为7.2%;当恒功率区转折点速度从50 km/h增加到80 km/h,车轮磨耗深度和磨耗面积增长率最大为4.4%和4.3%,疲劳指数下降率最大为1.9%。本文研究了车辆起动转矩与恒功率转折点速度变化对车轮磨耗与疲劳的影响规律,可为车辆牵引特性设计和电机控制以及车轮运维提供参考。 展开更多
关键词 车辆工程 城轨列车 牵引特性 车轮磨耗 疲劳指数 轮轨蠕滑率
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半无限区域雪壤与车轮交互作用接触动力学特性分析
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作者 闫清东 朱明 +2 位作者 魏巍 刘城 王美伟 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期925-933,共9页
车轮与雪壤交互作用是车辆在高原、极地等环境下安全行驶的基础。为构建准确表征车轮与雪壤接触过程的车轮-雪壤交互动态模型,建立圆盘加载仿真模型,获取典型雪壤的压力-沉陷关系;基于硬质雪壤建立车轮-雪壤交互数值仿真模型,对车轮-雪... 车轮与雪壤交互作用是车辆在高原、极地等环境下安全行驶的基础。为构建准确表征车轮与雪壤接触过程的车轮-雪壤交互动态模型,建立圆盘加载仿真模型,获取典型雪壤的压力-沉陷关系;基于硬质雪壤建立车轮-雪壤交互数值仿真模型,对车轮-雪壤交互接触作用力进行数值仿真。利用圆盘加载试验结果和实车试验结果,对建立的数值模型进行有效性验证。基于车轮-雪壤交互平均接触应力关系建立车轮-雪壤交互接触作用力解析模型,利用仿真结果对解析模型进行验证。研究结果表明:半无限区域下的圆盘加载数值仿真模型能够有效反映雪壤的压力-沉陷特性,车轮-雪壤交互数值仿真结果与实际车轮行驶的下陷量、运动阻力系数有较好的一致性;车轮行驶滑移率为正时,车轮载荷-沉陷关系和车轮-雪壤交互接触作用力趋于稳定,车轮行驶滑移率为负时,车轮下陷量变大,由此导致垂向支持力正应力部分和运动阻力增加;车轮行驶滑移率为正时,车轮-雪壤交互解析模型可以准确预测车轮-雪壤交互接触作用力的变化趋势。 展开更多
关键词 车轮-雪壤交互 压力-沉陷 接触作用力 半无限区域
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硫化锰复合夹杂物对车轮钢疲劳性能的改善
11
作者 郭俊波 沈昶 陆强 《炼钢》 CAS 北大核心 2024年第5期104-110,共7页
开展了含Al_(2)O_(3)夹杂和MnS包裹Al_(2)O_(3)夹杂形成的MnS复合夹杂车轮钢疲劳性能的对比试验,研究了两种夹杂物对车轮钢疲劳性能的影响。此后,基于数值计算从材料内部相变残余拉应力和外力应力集中两个角度阐述了夹杂物对疲劳的影响... 开展了含Al_(2)O_(3)夹杂和MnS包裹Al_(2)O_(3)夹杂形成的MnS复合夹杂车轮钢疲劳性能的对比试验,研究了两种夹杂物对车轮钢疲劳性能的影响。此后,基于数值计算从材料内部相变残余拉应力和外力应力集中两个角度阐述了夹杂物对疲劳的影响机理。研究发现,MnS复合夹杂物降低了夹杂物与基体间的相变残余拉应力和外力应力集中,提高了夹杂物与基体间的变形协调能力,从而提高了疲劳裂纹萌生寿命。减小夹杂物尺寸会缓解其外力应力集中,相比于MnS复合夹杂,Al_(2)O_(3)夹杂物的直径变化更显著地影响其周围径向应力的分布。在夹杂物尺寸相近的情况下,含MnS复合夹杂物试样的疲劳寿命高于含Al_(2)O_(3)夹杂试样。 展开更多
关键词 车轮 夹杂物 疲劳性能 应力集中 残余应力
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轨底坡耦合车轮动态型面下地铁轮轨接触特性
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作者 朱爱华 李嘉祺 +2 位作者 孟宇轩 杨建伟 白堂博 《铁道建筑》 北大核心 2024年第7期50-56,共7页
为探究地铁车轮型面动态变化与轨底坡设置的关系,跟踪测试了运行里程5万、8万、14万公里车轮磨耗型面,研究轨底坡耦合车轮动态型面时的轮轨接触特性;以车辆动力学理论为依据,根据实测地铁车辆参数,建立了车辆系统动力学模型;基于轮轨接... 为探究地铁车轮型面动态变化与轨底坡设置的关系,跟踪测试了运行里程5万、8万、14万公里车轮磨耗型面,研究轨底坡耦合车轮动态型面时的轮轨接触特性;以车辆动力学理论为依据,根据实测地铁车辆参数,建立了车辆系统动力学模型;基于轮轨接触几何关系和非赫兹滚动接触理论,建立了轮轨滚动接触计算模型;以轮轨接触点和接触位置、滚动圆半径差、接触角、等效锥度、蠕滑率、接触斑面积和最大接触压力作为轮轨接触几何和力学性能指标,分析轨底坡耦合车轮动态型面对轮轨接触特性的影响规律。结果表明:LM标准型面和5万公里车轮磨耗型面与1/20轨底坡匹配时轮轨接触点分布均匀;随着运行里程增加,车轮磨耗型面变化,轮轨接触恶化,轮对横移量4 mm下,8万和14万公里车轮磨耗型面与1/20轨底坡匹配时各指标出现断点。 展开更多
关键词 地铁 轮轨接触特性 模型试验 轨底坡 车轮型面动态变化
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轮轨摩擦系数对低地板轻轨动力响应及车轮磨耗的影响
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作者 李雪 王粤欣 王开云 《交通信息与安全》 CSCD 北大核心 2024年第1期41-48,共8页
为了确保低地板轻轨车辆安全且平稳地运行,以某轻轨线路为依托,利用多体动力学软件UM(Universal Mechanism)建立了低地板轻轨车辆-轨道耦合动力学模型。选用LM磨耗型车轮踏面以及R50标准钢轨,以美国六级不平顺轨道谱作为线路激扰。基于H... 为了确保低地板轻轨车辆安全且平稳地运行,以某轻轨线路为依托,利用多体动力学软件UM(Universal Mechanism)建立了低地板轻轨车辆-轨道耦合动力学模型。选用LM磨耗型车轮踏面以及R50标准钢轨,以美国六级不平顺轨道谱作为线路激扰。基于Hertz及Kalker简化理论、Archard模型,进行不同摩擦系数共5个工况下车辆动力响应以及车轮磨耗变化规律的仿真分析。在此基础上进一步分析了4个不同运行里程阶段对应共96组车轮磨耗型面下轻轨车辆安全性指标的变化规律。研究了4个不同运行里程阶段对应的不同车轮磨耗型面下车辆过曲线时安全性指标随摩擦系数的变化情况。结果表明:脱轨系数、轮轴横向力、轮轨横向力、车体横向加速度受摩擦系数的影响较为显著,而轮重减载率、车体垂向加速度对摩擦系数的改变并不敏感。车轮磨耗深度随里程和摩擦系数的增加而增大,且相同工况下独立旋转车轮的磨耗情况更加严重。在车辆运行40000 km后,其轮轨横向力、轮轴横向力、脱轨系数整体呈现随里程增加而增大的规律,而轮重减载率基本不受运行里程的影响。在不同摩擦系数及运行里程的叠加影响下,轮轨横向力、轮轴横向力、脱轨系数的峰值出现的位置不同,而轮重减载率却始终处于较为稳定的状态。 展开更多
关键词 轨道交通 低地板轻轨 动力响应及车轮磨耗分析 车辆-轨道耦合动力学 摩擦系数
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不同制动工况下地铁车轮踏面磨耗研究
14
作者 朱爱华 张财胜 +2 位作者 杨建伟 白杨 李安琰 《中国科技论文》 CAS 2024年第6期695-702,714,共9页
为研究不同制动方式对地铁车轮踏面磨耗的影响规律,联合ANSYS和SIMPACK软件,建立了车轮-闸瓦热机耦合有限元模型和含有柔性轮对的车辆动力学模型,同时考虑不同制动初速度和制动减速度对车轮踏面温度、踏面硬度、踏面与闸瓦间接触应力及... 为研究不同制动方式对地铁车轮踏面磨耗的影响规律,联合ANSYS和SIMPACK软件,建立了车轮-闸瓦热机耦合有限元模型和含有柔性轮对的车辆动力学模型,同时考虑不同制动初速度和制动减速度对车轮踏面温度、踏面硬度、踏面与闸瓦间接触应力及制动距离的影响,分析了不同制动方式下车轮-闸瓦磨耗、车轮-钢轨磨耗和踏面总磨耗的变化规律。结果表明:踏面磨耗随着制动初速度的增大而增大;随着制动减速度的增大,车轮-闸瓦磨耗和总磨耗增大,车轮-钢轨磨耗减小;制动时踏面总磨耗主要受车轮-闸瓦磨耗影响。 展开更多
关键词 地铁车轮踏面磨耗 闸瓦制动 制动减速度 热机耦合有限元模型 Archard修正模型
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高速列车车轮两阶段退化建模及可靠性分析
15
作者 齐金平 刘晓宇 +2 位作者 冯洪 李鸿伟 燕大强 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1390-1396,共7页
针对高速列车车轮在退化过程中呈现两阶段特征的问题,提出一种基于两阶段非线性Wiener过程的高速列车车轮退化建模及可靠性分析方法。采用CUSUM(CUmulative SUM)算法实现车轮退化过程变点判别,在此基础上,利用马尔可夫链蒙特卡罗方法估... 针对高速列车车轮在退化过程中呈现两阶段特征的问题,提出一种基于两阶段非线性Wiener过程的高速列车车轮退化建模及可靠性分析方法。采用CUSUM(CUmulative SUM)算法实现车轮退化过程变点判别,在此基础上,利用马尔可夫链蒙特卡罗方法估计模型未知参数。针对车轮两阶段退化过程较为复杂、可靠度解析形式难以求解的问题,通过蒙特卡罗模拟方法求解得到车轮可靠度函数曲线和可靠寿命。最后以某机车同转向架车轮单个镟修周期内的实测数据为例,验证了模型的有效性。结果表明:受运营环境影响,同转向架不同侧车轮退化过程出现变点的位置不同;相较于未考虑阶段性特征的退化模型,所提模型可靠性评估结果更符合现场实际;通过不断获取车轮退化数据,可采用所提模型计算并更新车轮可靠寿命值,为车轮镟修周期的进一步优化提供了理论指导。 展开更多
关键词 高速列车车轮 两阶段Wiener过程 可靠度 退化建模 蒙特卡罗模拟
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考虑个体差异的车轮二元相关退化可靠性分析
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作者 齐金平 冯洪 +3 位作者 刘晓宇 薛康 何鹏 贺元玉 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期3005-3014,共10页
由于动车组车轮受加工装配及工况载荷等不确定因素的影响,车轮退化过程复杂,存在显著的个体差异及多个性能退化特征量,且多个退化特征量间相互耦合,仅考虑单个性能特征量难以全面反映其退化过程。因此,以轮缘和轮径作为车轮退化特征量,... 由于动车组车轮受加工装配及工况载荷等不确定因素的影响,车轮退化过程复杂,存在显著的个体差异及多个性能退化特征量,且多个退化特征量间相互耦合,仅考虑单个性能特征量难以全面反映其退化过程。因此,以轮缘和轮径作为车轮退化特征量,通过随机化尺度参数表征车轮个体差异,采用Gamma过程和Copula函数建立二元相关退化模型,并根据赤池信息准则(Akaike Information Criterion, AIC)筛选Copula函数,得到可靠度解析式。基于某型动车组车轮实测磨耗数据,对车轮进行可靠性分析,同时通过车辆动力学模型进行仿真验证。结果显示:考虑二元相关时的可靠性结果比仅考虑一元退化更贴近车辆实际运行情况;根据动力学仿真结果体现了考虑个体差异的必要性,表明所提模型能够更准确地表征车轮退化过程,可为可靠性分析以及维修决策优化提供理论支撑。 展开更多
关键词 安全工程 动车组车轮 个体差异 二元退化 Gamma过程 COPULA函数
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车轮多边形磨耗对地铁列车蠕滑特性的影响分析
17
作者 杨岗 吴欣洲 《中国测试》 CAS 北大核心 2024年第1期106-112,共7页
为研究车轮多边形磨耗对轮轨接触蠕滑特性的影响,依据多体动力学理论和滚动接触理论,建立基于地铁列车参数的多体动力学模型,并计算多工况下车轮踏面磨耗指数,分析车轮多边形阶数和幅值变化对轮轨力、蠕滑率和蠕滑力等特性的影响,结果表... 为研究车轮多边形磨耗对轮轨接触蠕滑特性的影响,依据多体动力学理论和滚动接触理论,建立基于地铁列车参数的多体动力学模型,并计算多工况下车轮踏面磨耗指数,分析车轮多边形阶数和幅值变化对轮轨力、蠕滑率和蠕滑力等特性的影响,结果表明:蠕滑率以及蠕滑力会随车轮多边形阶数和幅值的上升而增大;车轮踏面磨耗随地铁列车运行里程的增加而逐步增大。使用轮轨垂向力指标,根据车速小于160 km/h,轮轨力应不大于200 kN的标准,确定地铁列车80 km/h运行速度下3~23阶多边形幅值安全限值,结果表明多边形幅值安全限值随阶数增加呈下降趋势。 展开更多
关键词 车轮多边形 地铁列车 踏面磨耗 蠕滑特性
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矿用平板车车轮铸件熔模铸造工艺优化
18
作者 王成军 李环宇 《铸造》 CAS 2024年第9期1286-1291,共6页
矿用平板车车轮铸件结构复杂,在熔模铸造过程中经常会产生缩松缩孔等缺陷。通过数值模拟软件分析该铸件的浇注过程,结果显示在车轮轮辋底部存在较多缩松缩孔,严重影响了铸件质量。为降低该铸件的缩孔率,对工艺方案进行改进,同时针对浇... 矿用平板车车轮铸件结构复杂,在熔模铸造过程中经常会产生缩松缩孔等缺陷。通过数值模拟软件分析该铸件的浇注过程,结果显示在车轮轮辋底部存在较多缩松缩孔,严重影响了铸件质量。为降低该铸件的缩孔率,对工艺方案进行改进,同时针对浇注温度、浇注速度、型壳预热温度三个工艺参数进行优化。各个工艺参数之间对缩孔率的影响是相互的,通过正交试验获得最优工艺组合。优化后的工艺参数提升了车轮铸件的工艺质量和生产效率。 展开更多
关键词 熔模铸造 车轮铸件 工艺优化 数值模拟 正交试验
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基于两阶段随机维纳过程的机车车轮剩余寿命预测
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作者 齐金平 刘晓宇 燕大强 《中国科技论文》 CAS 2024年第5期583-590,共8页
为探究机车车轮退化过程中呈现的两阶段特征问题,提出一种基于两阶段维纳过程的车轮剩余寿命预测方法。利用两阶段维纳过程模型建立车轮轮缘退化模型,通过随机化漂移系数表征车轮退化过程中存在的个体差异;利用期望最大化(expectation m... 为探究机车车轮退化过程中呈现的两阶段特征问题,提出一种基于两阶段维纳过程的车轮剩余寿命预测方法。利用两阶段维纳过程模型建立车轮轮缘退化模型,通过随机化漂移系数表征车轮退化过程中存在的个体差异;利用期望最大化(expectation maximum,EM)算法及贝叶斯理论实现了退化模型参数的离线估计与在线更新;通过Schwarz信息准则(Schwarz information criterion,SIC)判断并找到车轮退化过程中存在的变点;最后通过某机车车轮实测轮缘退化数据进行了实例验证。结果表明:与单阶段退化模型相比,考虑存在变点的两阶段退化模型更符合现场实际且在车轮80%寿命分位点处预测精度提升了9.42%。剩余寿命预测结果可以为车轮镟修周期的优化提供一定的理论依据。 展开更多
关键词 车轮剩余寿命 两阶段随机维纳过程 EM算法 贝叶斯理论 SIC准则
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车轮型面磨耗耦合车轮多边形对车辆动态响应的影响研究
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作者 李洪晓 李莉 +4 位作者 张云飞 叶长鑫 孙宇铎 俞鑫源 李政 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期4240-4252,共13页
地铁车辆运行过程中,车轮磨耗是不可避免的问题。作为车轮的典型磨耗形式,型面磨耗和多边形均对车辆的服役性能产生显著影响。为探究2种磨耗形式的耦合作用及其对车辆性能响应的影响规律,首先基于现场实测数据分析了车轮型面磨耗和车轮... 地铁车辆运行过程中,车轮磨耗是不可避免的问题。作为车轮的典型磨耗形式,型面磨耗和多边形均对车辆的服役性能产生显著影响。为探究2种磨耗形式的耦合作用及其对车辆性能响应的影响规律,首先基于现场实测数据分析了车轮型面磨耗和车轮多边形的演变规律。其次,采用现场实测与数值模拟相结合的研究方法,系统分析了车轮型面磨耗耦合车轮多边形对车辆运行稳定性、平稳性以及曲线通过性能的影响规律。研究结果表明:车轮型面磨耗会降低车辆的临界速度,以踏面发生凹磨时最为显著;耦合车轮多边形后,临界速度随着多边形阶次增大而逐渐下降,且下降幅度与波深成正比。值得强调的是,当多边形阶次为10阶且波深为0.2 mm时,临界速度仅为61 km/h,严重影响车辆的运行稳定性。而且,车辆运行平稳性同样易受车轮型面磨耗的影响,但耦合车轮多边形对平稳性指标的影响较小。另外,型面4种磨耗工况下,耦合5阶以上的车轮多边形往往会引起曲线通过性能指标上升。若型面磨耗形式为凹磨,会加剧车轮多边形对轮轨横向力和磨耗指数的不良影响,导致幅值上升更为显著。与之相反,若型面在名义滚动圆附近的磨耗深度差异较小,型面局部变化均匀,将会在一定程度上抑制车轮多边形产生的不良影响。研究结果可为轨道车辆车轮磨耗检测和维护提供参考,从而进一步保证车辆的安全运行。 展开更多
关键词 地铁车辆 车轮型面磨耗 车轮多边形 耦合作用 车辆性能响应
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