轨道车辆制动副摩擦自激对车轮磨耗的影响

轮轨周期性磨耗会加剧轮轨动态相互作用,造成车辆系统关键部件发生疲劳断裂,引起车体的异常振动,对乘坐舒适性和运行安全性有较大影响,然而先前研究很少将制动副振动与车轮磨损进行联系。为研究车轮周期性磨耗的原因,通过考虑制动单元的自激振荡对车轮磨损的影响,建立考虑轮轨附着的列车制动系统扭转模型。利用数值方法对制动系统的振动状态进行求解,通过一些非线性理论的相关图谱(系统运动的分岔图、相图、庞加莱截面图、频谱图和时域图等),深入探究制动工况下系统的振动情况,得到制动单元内部因摩擦因数的负斜率特性引起的自激振荡对车轮磨损的影响。研究结果表明:制动系统因摩擦自激产生的不稳定运动仅在车速较低时发生,随着制动速度的降低,当车速低于12.88 km/h时,制动系统会从稳定区间进入振荡区间进而引发制动系统颤振。与此同时,制动系统的颤振会引起车轮蠕滑率的波动,进而影响轮轨间的切向力与轮轨磨损。当制动速度处于振荡区间时,车轮会出现不均匀磨损;当制动速度靠近振荡区间的临界值时,车轮磨损近似均匀;当制动速度处于稳定区间时,车轮纵向蠕滑力近似无波动,车轮不再因制动副的自激振荡产生异常磨损。最后探究了制动压力对系统运动稳定性与轮轨磨耗的影响,发现大制动压力下系统振幅增大,磨损更为明显。探究制动系统对车辆周期性磨耗的影响,可为车轮周期性磨耗机理的研究和控制措施的选用提供参考。

基于实测数据的车辆轮对磨耗模型研究

[目的]基于上海轨道交通17号线列车轮对实测数据,研究轮对磨耗规律,建立轮对轮缘厚度和轮径磨耗模型,以提高城市轨道交通车辆的安全性和维护效率。[方法]对轮对实测数据进行预处理,消除数据误差;采用曲线拟合和误差分析方法建立轮缘厚度和轮径的磨耗模型,并以磨耗速率拟合标准差,以及真实值与误差拟合曲线之间误差值的拟合标准差作为该模型的评价指标,评估轮缘厚度及轮径磨耗模型的准确性;分别针对1701次和1721次列车进行轮对磨耗模型验证。[结果及结论]1701次和1721次列车轮对轮缘厚度磨耗速率4次拟合曲线的拟合标准差,以及真实值与误差拟合曲线之间误差值的6次拟合曲线的拟合标准差均接近于零,验证了该车辆轮对磨耗模型的准确性,能够精确预测上海轨道交通17号线同一车型不同列车及同一列车不同位置的轮对磨耗情况。

Cu,Fe和SiO_(2)粉末对轮轨间摩擦性能影响试验

为寻找可替代硬质氧化物颗粒且能增加摩擦系数,并能减少对轮轨表面损伤的增黏材料,利用销盘摩擦试验机,在试验压力为0.5 MPa、转速为100,200,350,500 r·min^(-1)条件下,采用向轮轨摩擦表面添加粉末并观测摩擦表面形貌的方法,比较测试Cu,Fe与SiO_(2)粉末对摩擦系数、磨损量及表面硬度影响的差异性。结果表明:Cu,Fe粉末增加轮轨间摩擦系数的作用大于硬质SiO_(2)粉末,在摩擦表面添加Cu粉后摩擦系数增加0.2~0.3,添加Fe粉后增加0.1~0.2,添加SiO_(2)粉后在转速低于200 r·min^(-1)条件下增幅低于0.1,但在转速高于200 r·min^(-1)条件下并没有增加;低转速条件下SiO_(2)和Fe粉末使磨损量增加40%以上,而在转速大于200 r·min^(-1)时Cu粉末使磨损量降低50%,原因在于高硬度粒子加剧了对摩擦表面的犁削程度,导致磨损量成倍增加,而Cu粉末在剪切力的作用下易发生大塑性变形,从而黏附在摩擦表面,起到增大摩擦力和减小磨损量的作用;低速条件下Fe粉末和SiO_(2)粉末硬度高,与摩擦表面形成咬合作用,导致摩擦系数增加,而在转速提高时Fe和SiO_(2)粉末被粉碎细化,微细颗粒具有滚动效应,弱化了摩擦表面间的剪切力,难以起到增加摩擦系数的作用。

B(A)04等位基因的鉴定及相关分子机制

目的:探讨B(A)04等位基因的鉴定及相关分子生物学机制。方法:采用血型血清学法、基因测序法鉴定先证者及其9名亲属的ABO血型,分析血清学反应特点及家系遗传规律;构建突变体酶催化中心的局部空间模型,探索导致酶异常催化A抗原合成的可能分子机制。结果:血清学结果提示先证者及其哥哥、外祖母表型为A_(weak)B或B(A);其母亲表型为AB型,其舅舅及大姨为B型,其父亲为O型。ABO血型基因测序结果表明,该家系10名成员中,有6名携带B(A)04等位基因。分子结构模型显示,GTB突变体酶催化中心关键氨基酸残基的空间距离大于GTB,可能是引起酶异常催化A抗原合成的原因。结论:B(A)亚型血清学反应存在差异,其鉴定需与分子生物学及家系调查结合来判定。推测B(A)表现型可能与GTB突变体的催化中心容积变大有关。

夏季海河与渤海湾中壬基酚和辛基酚污染的状况

对夏季海河与渤海湾表层水中溶解态的壬基酚(NP)和辛基酚(OP)的污染状况进行了调查.结果表明,海河中NP和OP的浓度分别为160～429ng/L和18～56ng/L;渤海湾中NP和OP的浓度分别为33～132ng/L和n.d.～14ng/L.污水排放是海河中NP和OP的重要来源.渤海湾中NP和OP的浓度要远远低于海河,但是海水稀释不是造成其浓度降低的唯一原因.研究还发现该地区NP和OP与CODMn和TP具有显著的正相关.与珠江三角洲相比,该地区NP和OP污染情况较为严重,与国外其他类似区域相比则处于中等或较低水平.

湖北汉族RhD阴性个体Rh表型及RHD基因多态性研究

目的研究湖北人群Rh阴性个体RHD基因多态性的分布及血清学表型与RH基因型之间的关系。方法应用PCR-SSP技术检测湖北地区172名Rh阴性献血者的RHD基因外显子和RHCE基因。结果172例Rh阴性个体中,ccee表型98例、Ccee 53例、CCee 13例、CcEe 6例、ccEe 2例;172例Rh阴性个体中103例RHD基因外显子完全缺失、42例完整、27例为部分缺失者。吸收放散试验检测出39例RhD放散型。结论湖北汉族Rh阴性人群的RHD基因结构呈现多态性,携带D基因的吸收放散试验阴性个体中具有C抗原者比例较高,但亦有cc表型存在。

轮轨踏面外形的实际测量及几何接触的进一步研究

研究了轮轨外形的高精度测量方法，即滚轮爬行式测量方法。研制了新一代的能用于不落轮测量的装置，对仪器的测量误差作了详细分析。提出了一种实用的外形平滑方法和几何接触的二维／三维通用算法，并研制了与仪器配套的计算分析软件。对运用中的ＤＦ１１ 机车的轮对踏面外形作了测量研究，获得了关键的用于机车动力学分析的实际轮轨接触参数。为铁路车辆转向架的径向导向问题研究提供了第一手资料和手段。

壬基酚及其短链聚氧乙烯醚在污泥和土壤中的存在和降解

壬基酚聚氧乙烯醚 ( NPn EO)是广泛使用的表面活性剂 ,在污水处理厂中会降解为具有内分泌干扰效应的短链产物和最终产物壬基酚 ( NP)。剩余污泥是其进入环境的重要途径。介绍了 NP和短链 NPn EO在污泥中的存在情况、污泥处理过程对其存在的影响。

用接触角曲线反推法设计铁路车轮踏面外形

为了寻求机车车辆踏面外形的基于目标的设计方法 ,研制了一种根据接触角特性曲线和轨头外形的反推算法 ,并研制了相应的计算机软件 .以某一独立轮踏面为例 ,探讨了该方法在设计踏面外形时的可行性和优越性 .

一种实时以太网介质访问控制协议的时延性能分析

本文提出一种新的基于持续竞争的实时以太网介质访问控制协议 ,该协议能够保证实时信号的发送有确定的最大时延 .在新协议下 ,如果检测到冲突 ,实时节点并不像普通以太网节点一样停止传输 ,而是坚持发送竞争信号 ,利用信道冲突通知非实时节点或者低优先级实时节点停止传输 ,把信道留给高优先级的实时节点 .而且该协议与普通以太网介质访问控制协议兼容 ,这样实时节点与普通以太网节点能共存于同一网络系统中互相通信 .文中详细描述了新型以太网介质访问控制协议 ,分析了实时信号的发送时延 。

新型实时以太网介质访问控制协议的仿真实现

OPNET是一个功能强大的网络建模和仿真工具,在通信协议的设计、优化和评估中得到广泛的应用。本文以一种新型的实时以太网介质访问控制协议的仿真为例,介绍总线型协议建模方法,详细描述了OPNET的建模仿真过程。系统中,网络模型由节点和信道构成,节点模型描述节点的行为,由互连的模块组成,而模块的功能是由状态转移图来表示。文章介绍了节点模型和信道模型的构造,并且以介质访问控制模块为例详细描述了模块的有限状态机实现。最后通过仿真验证了协议的正确性和有效性。

车辆动力学仿真中关键元件的建模

为了提高车辆动力学模型中非线性元件数学模型的模拟精度，分析了一、二维干摩擦副、三大件转向架的摩擦楔块和带串联刚度阻尼器的动力学性能，建立了非传统的数学模型，即不合速度状态变量的模型，并设计了对应的Simulink程序，用典型例题与传统模型的性能进行了对比分析。分析结果表明：非传统数学模型能克服强非线性带来的数值计算问题，提高了计算精度和计算效率，一般根据不同模型的规模和非线性元件数，计算速度能提高2～10倍。

新型工业以太网介质访问控制协议

以太网是一种针对商业使用的非确定性网络 ,不能满足工业控制中的实时性要求 .提出一种新的基于持续竞争的实时以太网介质访问控制协议 ,该协议能够保证实时信号的发送有确定的最大时延 ,而且该协议与现有的以太网介质访问控制协议兼容 .描述了协议的工作过程 ,分析了实时信号的最大发送时延和信道吞吐量特性 。

水溶液中活性艳红KE-3B的臭氧超声联合脱除

采用臭氧/超声联合技术去除模拟废水中的活性艳红KE-3B。臭氧/超声处理前后KE-3B的紫外可见吸收谱没有明显的变化。臭氧/超声联合作用、单独臭氧化和单独超声处理脱除活性艳红KE-3B模拟废水5 m in后的去除率分别为97%、73%和5%,表明臭氧/超声联合降解活性染料具有更高的氧化速率。实验研究了pH值、臭氧投加量、超声能量密度、反应温度对超声/臭氧降解活性艳红KE-3B反应速率的影响,在实验研究范围内,随着溶液初始pH的增大,KE-3B的去除率先增大后减小,超声能量密度的改变对KE-3B的去除影响不大,温度升高有利于氧化反应的进行。在溶液初始pH值为9.0,臭氧投加量3.2 g/h,超声能量密度176 W/L,反应温度20℃时,浓度为100 mg/L的活性艳红KE-3B溶液的去除率最高。

铁路车辆蛇行运动稳定性的主动控制方法研究

文章针对某型地铁车辆提出了一种新的主动控制方法,目的是改善车辆的蛇行运动稳定性。在构架前后各添加一个作动器并由控制系统控制,每个作动器都具有相对于构架的横向自由度,能够共同抑制构架的横向振动和摇头振动。基于全状态反馈理论和最优控制理论设计了LQR控制算法。利用SIMPACK/Simulink建立动力学模型和控制系统模型进行了联合仿真分析。结果表明,轮对横移量减小了66.7%,非线性临界速度提高了16.2%,横向平稳性指标改善幅度最大为10.2%,主动控制方法能够提高铁路车辆的蛇行运动稳定性。

某型高铁踏面廓形轮轨接触特性的对比分析

针对我国某型高铁踏面存在的疲劳裂纹出现频繁、部分轮对镟修量大等问题进行了研究,通过计算其与现行高速钢轨的接触特性,发现存在轮轨接触应力较大、接触点应力集中的现象。为了解决这一问题,文章介绍了一种可供替代的W01GT3型踏面。通过对比2种踏面在不同轮对横移量下的几何接触特性、轮轨接触应力以及直线运行工况下的疲劳裂纹萌生寿命,结果表明,W01GT3型踏面与钢轨接触范围更宽,轮轨接触应力更小,在直线运行工况下的疲劳裂纹萌生寿命更长。因此,在镟修维护时,建议采用与该型踏面相近的模板,有助于缓解某型高铁踏面的滚动接触疲劳相关问题。

基于Matlab GUI的地铁车辆轴箱轴承寿命计算

针对传统算法无法反映地铁车辆轴箱轴承使用工况复杂性的缺陷,提出轴箱轴承寿命的二维计算方法。该计算方法将轴箱轴承的使用工况按照地铁车辆的载荷和线路工况进行二维划分,并将轴承寿命表达为载荷和线路工况及其相应概率的函数。同时,针对到目前为止都没有专门用于地铁车辆轴箱轴承寿命计算的相关软件的问题,通过Matlab软件平台开发了地铁车辆轴箱轴承寿命计算软件。软件具有导入导出具体的参数值以及导出计算结果,自行检测软件参数输入时的一些错误以及自动校验输入的参数值是否超出范围等功能。通过该软件,可以对地铁车辆轴箱轴承的寿命进行精确求解,考察每一个载荷工况或者线路工况对轴箱轴承寿命降低的"贡献率",考察传统算法与改进算法之间的差异。最后给出计算实例来分别考察传统算法和改进算法,计算结果充分验证了轴箱轴承寿命计算软件的有效性。

列车动力学模型的研究

研究了列车动力学计算模型的建立方法 ,给出了列车系统状态矩阵的构成及其计算方法 ,采用Simulink仿真工具 ,建立了多车编组的垂向和横向列车模型 .分别对列车的垂向和横向列车动力学进行了实例计算 ,说明了在高速动车组中采用列车计算模型分析车间悬挂的作用的必要性和有效性 .

工业控制网无线网关的设计和实现

基于CAN协议 ,提出无线网关模型 ,无线节点通过无线网关透明地访问有线工业控制网。详细描述无线网关的工作方式、协议和结构模型 。

铁路车轮踏面外形的逆向设计方法

提出一种基于逆向工程概念的铁路车辆轮踏面外形的设计新概念,导出以轮径差和接触角差相对于轮对横移量的函数为设计目标的逆向设计数值算法,实现了通过轮径差或接触角差函数将车辆动力学要求与车轮踏面外形设计的直接沟通,可以指定需要的等效斜度和轮径差等信息反求踏面外形,并且还能同时计及钢轨的实际外形、轨底坡和接触点的分布位置、并研制相应的计算机程序。基于轮径差函数的算法适用于刚性轮对的踏面外形设计,可以设计出不同速度要求与曲线通过导向性能要求的踏面外形;基于接触角差的算法适用于独立轮对的踏面外形设计,可以设计出具有不同重力复原刚度的踏面外形。通过几个算例验证了这种方法及其软件的可行性。