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。

防风沙动车组车轮踏面凹磨形成及相关影响研究

结合防风沙动车组CRH5G及兰新高铁运用特殊性,探讨CRH5转向架的车轮踏面凹磨形成机理.在大风预警机制下采取必要的抗风减灾措施,减轻或消除强横风对车体的扰流效应,尽可能使车体的0.44 Hz横移运动转变为1.2~1.3 Hz侧滚振荡.动态仿真分析表明:经常性横风扰动仅仅是车轮踏面凹磨形成的一个偶然因素,而钢轨轨头打磨修型至60 N处理则是一个不容忽视的次要因素,其消除或削弱因XP55所带来的轮轨关系改进设计技术效果,使磨耗轮轨局部密贴型接触的发生概率增大.考虑到牵引电机体悬及抗侧滚一架二杆两个不利影响因素,即使形成十分轻微的局部密贴型接触,也会因复杂约束奇异性而使轮轨接触关系和转向架对车体接口两大交界面产生愈演愈烈的耦合动力作用.

热处理对锻态Ti-44Al-8Nb-0.2W-0.2B-0.5Y合金组织及性能的影响

研究了不同热处理工艺对锻态Ti-44Al-8Nb-0.2W-0.2B-0.5Y合金组织及力学性能的影响。结果表明,经1310℃/10 min/炉冷全片层热处理,晶界处的β/B2相基本消失,组织为全片层组织,α_(2)/γ片层团尺寸约为80μm。随着全片层热处理时间增加,片层团尺寸明显增加。相较于炉冷组织,空冷组织中α_(2)与γ片层晶界相对模糊,室温下主要以过饱和α_(2)相的形式存在。经1250℃/1 h/炉冷双态热处理,合金组织中仍保留着大量α_(2)/γ片层团。随着双态热处理时间的延长,最终得到了细小的等轴γ晶粒和细晶α_(2)/γ片层团组成的双态组织。拉伸测试结果表明,经1310℃/10 min/空冷热处理获得的全片层组织的拉伸强度最高,达到898 MPa。1250℃/2 h/炉冷得到的双态组织具有较好的综合力学性能,拉伸强度和伸长率分别达到830 MPa和4.05%。

Nb含量对Ti-48Al合金组织及力学性能的影响

采用真空电弧熔炼炉制备了不同Nb含量的Ti-48Al合金,通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)等分析了不同Nb含量对Ti-48Al合金组织及力学性能的影响规律。结果表明:当Nb含量为2%和4%时,合金晶界处无B2相析出;当Nb含量为6%时,有明显的B2相析出。压缩实验结果表明,随着Nb含量的增加,合金的强度和塑性均呈现先增加后降低的趋势,当Nb含量为4%时,合金的抗压强度和压缩率最佳,分别为2187.77 MPa和38.33%。当不添加Nb时,合金以穿片层断裂为主,添加Nb使得合金局部发生塑性断裂。

轮对自稳定性及提速轨道车辆MBS仿真研究

提速轨道车辆需要开展轮轨关系改进与提速转向架动态设计MBS协同仿真研究,正确处理(非)线性的辩证关系,努力维系轮对自稳定理想状态。CRH5转向架仅凭XP55踏面就实现了轨底坡由1∶20到1∶40的轨道参数转变,因而安全稳定裕度不充裕是其引进转化所遗留的1个固有技术问题。但是改用XP55踏面也带来了诸多技术效果,如低磨耗区域拓宽至16 mm并使磨耗轮轨局部密贴型接触的发生概率降低。在经常性的横风扰动下,轮轨匹配及动态仿真分析表明:钢轨轨头打磨修型至60N处理削弱了因上述轮轨关系改进设计所带来的技术效果,进而成为了防风沙动车组CRH5G产生磨耗振动的直接原因。为了增强抵御极端气候影响的稳定鲁棒性能,制订了抗蛇行参数优配方案,明确了CRH5的技改方向。

ZL114合金连杆充型凝固过程数值模拟研究

连杆作为空压机能量转换的主要运动部件,浇注温度对其成型质量有着重要影响。本文采用Anycasting软件数值模拟ZL114合金连杆充型凝固过程,研究了640℃、660℃、680℃、700℃、720℃浇注条件下,合金连杆的成型质量,结果表明,当浇注温度为640℃时,ZL114合金连杆的部分区域会形成缩孔缩松。而随着浇注温度的升高,连杆上的缺陷逐渐减少。当浇注温度为680℃时,连杆上的缺陷消失。而浇注温度从680℃~720℃,连杆上仍没有缺陷形成。ZL114合金连杆的浇注温度:680℃~720℃。

高压凝固Ti-48Al合金片层组织失稳机理

采用高压凝固设备制备了Ti-48Al(原子分数,%)合金,并在真空封装后进行热处理试验,研究热处理工艺对高压凝固Ti-48Al合金的片层组织失稳机理。结果表明,在低于共析转变温度进行热处理时,常压凝固Ti-48Al合金组织中较难发现α_2相颗粒,而高压凝固片层组织界面处已开始析出α_2相颗粒。加热至1280℃进一步确定,相比于常压凝固,高压凝固Ti-48Al合金更易分解,且片层组织中γ相优先分解,长杆状的残余α_2相经历球化长大,这为进一步研究高压下组织与相转变提供了基础,丰富了高压凝固理论。