基于高斯过程的地铁车辆轮对磨耗建模及其镟修策略优化

根据广州地铁车辆轮对的磨耗数据,分析轮对磨耗和镟修的特点。针对踏面直径和轮缘厚度两个形面参数,基于高斯过程建立轮对磨耗的数据模型。根据地铁车辆轮对镟修要求,提出一种轮对镟修的控制限策略。在轮对磨耗模型的基础上,给出该镟修策略的蒙特卡罗仿真模型。然后利用蒙特卡罗仿真方法,以轮对期望使用寿命和期望镟修次数为指标,对不同的轮对镟修策略进行分析,从而实现轮对镟修策略的优化。结果表明:轮对轮缘厚度较大或较小时,轮缘磨损均较严重,而踏面直径的磨损速率和轮缘厚度不具有相关性;当轮缘厚度减少到27～28.5 mm时,通过镟修将轮缘厚度恢复到30 mm,这样的镟修策略能较好地延长轮对期望使用寿命,达到约13.2～15.3年。

轮对等级镟修对车辆平稳性的影响分析

通过在线试验,测试了不同等级镟修后轮对、构架、车体的振动加速度,采用sperling公式将车体加速度换算成车辆横向、垂向平稳性指标。统计数据表明:按轮缘厚度的不同进行车轮等级镟修,改变了轮缘顶部与轨头侧面接触时的轮轨接触位置和轮轨关系,但对车辆平稳性影响不大,对车辆乘坐振动舒适性基本没有影响。

不锈钢车体与铝合金车体的现状及发展

我国城市轨道交通车辆的车体主要采用不锈钢和铝合金材料。对这两种车体材料的结构、性能、工艺方法及价格等进行比较,指出其优缺点、现状和发展趋势,对城市轨道交通车体的选择有所借鉴。

基于磨耗量统计的轮对等级镟修可行性分析

对轮对等级镟修的必要性和经济性进行了论证。轮轨动力学关系、轮重减载量的分析计算表明,车辆不会因实施等级镟修而引起脱轨。从等级镟修前后踏面形状变化比较可以得出结论实施等级镟修是安全可行的,且轮缘厚度值采用28mm、30mm、32mm比较合适。给出了轮缘厚度为30mm的等级镟修模板图。

地铁转向架构架疲劳开裂分析与改造方案

通过有限元仿真计算,分析西门子公司和广州地铁的转向架两构架修复方案的补强效果以及疲劳裂纹情况,对比两种方案间的差异。由于补强结构焊缝等级较差,建议适当采取TIG熔修、超声振动冲击等后处理措施来提高等级。提出一种优化方案,经过计算可知,该方案的应力水平有所降低,但此等级焊缝仍属于危险应力水平。除了通过焊缝处理提高等级外,应从降低轨道不平顺水平、限速及优化悬挂参数等方面进一步降低载荷水平。

车辆悬挂系统参数选取对其垂向性能的影响

通过对地铁车辆转向架进行动力学建模分析,说明该车悬挂系统参数的选取对车辆垂向动力学的影响,建议采用更优的一系弹簧的刚度值及牵引杆的刚度参数,使列车在垂向方向的平稳性得以改善。

基于马尔可夫过程的地铁车辆轮对磨耗建模及其镟修策略优化

基于广州地铁车辆轮对的磨耗数据,在分析轮对磨耗特点的基础上,对轮缘厚度和踏面直径的磨耗状态进行划分。然后根据马尔可夫理论,分别建立轮缘厚度和踏面直径磨耗的数学模型,得到轮缘厚度和踏面直径的一步转移概率矩阵。最后采用轮对镟修控制限策略,利用蒙特卡罗仿真法,以轮对期望使用寿命和期望镟修次数为指标,实现轮对镟修策略的优化,并给出了轮对镟修策略的四种优选方案。

地铁车辆悬挂系统参数选取对车辆垂向动力学的影响

通过对广州地铁二号线车辆转向架进行动力学建模分析,说明地铁车辆悬挂系统参数的选取对车辆垂向动力学的影响,提出更优的一系弹簧的刚度值及牵引杆的刚度参数,从而使列车在垂向方向的平稳性得以改善。

基于磨耗数据驱动模型的轮对镟修策略优化和剩余寿命预报

基于广州地铁车辆轮对的磨耗实测数据,首先针对踏面直径和轮缘厚度两个型面参数以及镟修比例系数,给出了一种轮对磨耗的数据驱动模型.根据轮对应用要求,提出一种轮对镟修的控制限策略.在前述轮对磨耗模型的基础上,给出了该镟修策略的蒙特卡罗仿真步骤.然后应用蒙特卡罗仿真方法,实现以期望费用率最小为目标的轮对镟修策略优化,并给出轮对剩余寿命仿真预报.研究结果表明:当轮缘厚度减少到27mm至27.5mm时,通过镟修将轮缘厚度恢复到29mm至30mm,这样的镟修策略能降低轮对镟修期望费用率,并延长轮对期望使用寿命;提出的轮对剩余寿命仿真预报法能够给出某时刻轮对剩余寿命的概率密度分布.