力稳定车稳定装置-有砟轨道耦合系统动力学特性研究

提出了一种针对动力稳定车作业过程动力学响应分析的稳定装置-轨排-道床耦合动力学模型。参照铁路行业标准设定了5种道床状态,基于ADAMS建立了虚拟样机仿真模型。系统地讨论了道床状态和作业参数对耦合系统横向振动响应的影响效果,以及各研究对象间的相互作用关系。研究结果表明:在5种道床范围内,系统共振频率随道床状态参数提升而增大;垂向下压力与系统振动响应幅值呈线性负相关,且其对振幅的影响效果显著低于激振频率;稳定装置与轨枕的横向加速度、速度和位移振幅相近,显著大于道床振幅,激振器振动能量主要为道床吸收;2级道床状态下,稳定作业过程中,自第3号响应输出点起,轨枕和道床块的各响应参数振幅急剧减小。

桌面数纸机采集气道设计及特性分析

针对桌面数纸机采集气道特殊结构,采用SolidWorks分析了真空角跟转盘贴合并相对运动过程中,不同阶段所形成的采集气道特性。分析真空角下吸气口不同结构形式对采集气道造成的影响以及转盘气道不同形式对采集气道造成的影响。结果表明,真空角下吸气口为椭圆形;转盘检测口直连对外口时,采集气道性能更好。为桌面数纸机采集气道设计和制造提供了理论依据。

厚壁结构螺栓连接建模方法对比分析研究

为了使螺栓连接的大尺寸、复杂的结构在仿真中建模更贴近工程实际情况,应用有限元仿真分析方法对此类螺栓连接的简化建模方法进行了横向对比研究。以某胶轨列车底盘结构中驱动桥壳与减速器壳的螺栓连接为例,建立了螺栓连接实体模型和19种螺栓连接简化模型,对所有模型均进行模态分析和强度分析;以螺栓连接实体模型的分析结果为基准,对各螺栓连接简化模型的分析结果进行了横向对比研究,得到了较准确模拟螺栓实际工作情况的简化建模方法;并依据横向对比结果对大尺寸、复杂结构的螺栓连接建模方法提出建议。该研究结果具有实际的工程应用价值。

胶轨列车底盘螺栓提载方法和强度校核研究

针对胶轨列车中多颗螺栓连接结构和单颗螺栓连接结构分别提出了螺栓载荷提取方法。基于工程实际,应用多体ADAMS静力学计算方法对胶轨列车底盘载荷进行分解,并作为其螺栓载荷提取的输入,再将载荷提取结果代入VDI2230标准,开展螺栓强度校核工作。通过对胶轨列车底盘局部螺栓进行分析校核得到了螺栓强度满足要求的结论,且螺栓在实车工程验证阶段未出现问题,说明所提出的螺栓载荷提取方法对车辆底盘结构中螺栓的设计与校核具有现实指导意义。

基于响应面法的料斗结构优化设计

为解决料斗式除沙车体积庞大、结构笨重、在除沙过程中移动缓慢等问题,在料斗参数化建模基础上,采用基于响应面的多目标优化设计方法中的MOGA算法对集沙料斗进行结构优化。在ANSYS Workbench静力学分析基础上,采用相关参数灵敏度方法筛选出对料斗性能影响较大的设计变量,利用实验设计方法(Design of Experiment)拟合出设计变量与输出参数的响应面,最后基于响应面模型完成对料斗的优化。优化后的料斗结构满足工作强度要求,与原结构相比质量下降12.6%。仿真结果表明,料斗轻量化明显,验证了以响应面为基础的优化设计的可行性,该研究过程对结构优化领域研究具有一定的参考意义。

高速冲击下轨道车运动特性分析

针对轨道车高速冲击下复杂的运行状态及车体失稳等问题,采用现代控制理论状态空间轨迹的方法,构建车体撞击力与倾覆力的数学模型。使用Matlab语言编写程序,求解轨道车在高速冲击下的运动状态,得到车体在不同工况下运动状态的变化规律。结果表明,车体最大点头角与冲击速度和车体长高比相关,点头角随冲击速度增加而增加,随长高比的增加而减小;弯道半径影响摇头角的大小;侧击角度影响车体极限失稳状态,其影响随速度变化,速度越大允许值越小;运行冲击坡度降低,车体运动状态的稳定性降低,最大失稳极限速度降低;运行冲击坡度提升,车体运动状态的稳定性增大,最大失稳极限速度增大。

基于Apriori算法的城市轨道交通运行设备动态监测方法

研究通过轨道交通列控系统对其设备开展动态智能监测,利用Apriori算法挖掘运行设备动态数据的关联规则,根据分组式时分多址方式监听设备的运行状态,对轨道交通设备实施有效监测。实验结果表明,应用此方法开展的设备故障辨识率较高,有效提升了对设备故障的预警时效性。

铁路除沙车推沙阻力及推沙曲面优化研究

为了减小铁路除沙车推沙装置在推沙过程中的工作阻力和提高推沙效率,基于仿生学原理,选取了3种动物(棕熊、田鼠、家鼠)作为仿生对象。把仿生对象的爪趾内轮廓线作为推沙板触沙曲面的准线原型,通过进一步分析拟合后的仿生准线二阶导数和曲率,根据这些数据,建立了仿生推沙板在内的6种不同的推沙板。通过离散元仿真模拟,对比了6种推沙板在推沙过程中受到的阻力情况。研究表明,在相同条件下,推沙板受到的水平阻力与受到的总阻力很接近,因此水平阻力是影响推沙板工作效率的主要因素;仿生推沙板所受阻力相对于平面板和圆弧板都低,其中田鼠型仿生推沙板所受阻力最低。不同准线形式的仿生推沙板研究对减少推沙阻力有着重要指导意义。

基于柔性转向架的轨道车辆悬挂参数优化

以某轨道工程车为研究对象,利用Solidworks建立转向架刚性模型,对该模型进行网格划分后,使用ANSYS和SIMPACK建立包含柔性转向架的刚柔耦合动力学模型,研究转向架弹性变形对车辆直线运行稳定性、曲线通过性能和车辆运行平稳性的影响。以轴箱定位节点横向、垂向刚度,一系悬挂横向、垂向刚度,二系悬挂横向、垂向刚度为设计变量,设计拉丁超立方试验,利用RBF神经网络和NSGA-Ⅱ算法对横向、垂向平稳性指标,脱轨系数和轮轨横向力进行多目标优化。结果表明:轴箱定位节点横向、垂向刚度为5775 kN/m、11419 kN/m,一系悬挂横向刚度、垂向刚度为6042 kN/m、7834 kN/m,二系悬挂横向、垂向刚度为152 kN/m、158 kN/m时车辆动力学性能得到显著改善。

等效结构应力法的焊接疲劳评估

为了在设计阶段准确地计算出空间任意走向的焊缝疲劳寿命,采用等效结构应力法对管状T型焊接接头的疲劳寿命进行了评估。建立了3种网格尺寸的管状T型焊接接头有限元模型,并计算结构应力。运用FE-weld疲劳评估软件计算出焊缝处的应力循环次数,并与试验数值进行比较。比较结果表明:等效结构应力法对焊接接头疲劳评估具有网格不敏感性和较高的准确性。

清洁能源轨道工程车网络控制及能量管理策略设计

轨道工程车辆网络控制系统作为车辆的“大脑”,通过采集和发送信息指令控制车辆各部件正常运行,对车辆及牵引传动部件关键参数实时采集分析,通过司控台显示器进行显示,能够对车辆状态和部件异常参数输出报警信息,结合故障级别自动采取相应的保护措施,是列车的关键系统。以某新型“氢燃料电池+锂电池”清洁能源轨道工程车为对象,开展轨道工程车网络控制系统架构设计、功能设计,并对车辆起步/爬坡、运行及制动3种工况下车辆能量管理进行研究。设计结果实现了“零碳排放”,有效解决了传统内燃车辆尾气排放污染问题。

配电线路多功能收放线车装置的研究与应用

收放线车装置的安全稳定是配电线路施工质量的重要保障。为提升配电线路收放线作业效率,保证供电稳定,结合配电线路实际运行情况以及收放线车装置研制经验,设计一种多功能收放线车装置,分析该装置的基本结构和运行功能,并对该装置进行现场调试与试验,以期为相关人员或工程提供借鉴。

城市轨道交通车辆全寿命周期成本分析

城市轨道交通已经成为现代城市交通体系的重要组成部分,并且正在逐渐融入我国的各个大中城市。车辆是城市轨道交通工程中的核心组成部分。目前城市轨道交通车辆采购招标比选时,仅仅考虑车辆采购价格,并不包括车辆全寿命周期各个阶段发生的成本,因此做出的决策只是局部最优,并不是整体最佳。论文对城市轨道交通车辆全寿命周期的阶段进行划分,并对城市轨道交通车辆全寿命周期成本进行了成本分解,在此基础上构建了城市轨道交通车辆全寿命周期成本模型。最后将城市轨道交通车辆全寿命周期成本模型应用于地铁A型车辆进行实例分析,得出结论为:车辆购置成本占车辆全寿命周期成本的51.68%,所以进行城市轨道交通车辆选型时应从车辆的全寿命周期出发。

基于AMEsim的轨道架线车升降平台液压系统仿真

以轨道架线车升降平台液压系统为研究对象,利用AMESim软件建立升降平台液压系统模型,通过设置主要参数,实现液压系统动力学仿真。仿真结果表明:系统响应速度较快,上升和下降稳定性较好,为轨道架线车升降平台液压系统的性能评估和优化设计提供了一条新途径。

基于灰色关联系数法的铁路建设项目社会经济环境影响评价

对铁路建设项目进行社会经济环境影响评价,是实现铁路与经济协调发展的重要手段。选用灰色关联系数法,对铁路建设项目及沿线地区社会经济的影响程度进行分析,其结果有助于评价铁路建设项目所带来的经济效益。

电液混合动力轨道车泵源设计与分析

针对现有轨道车低速行驶时存在效率低、排污严重等问题,提出了一种新型的电力轨道车电液混合驱动系统,用静液压传动所具备的无级调速代替电机变频调速,以提高系统传动效率。根据轨道车技术参数和典型行驶工况,计算出驱动系统中泵源的当量总排量,结合现有成熟产品,设计了几种可行的泵源组成方案。基于轴向柱塞变量泵效率函数,针对轨道车典型行驶工况,利用AMESim软件进行仿真对比分析,得到了电液混合驱动系统泵源的最优方案,为提高轨道车行驶特别是低速行驶时的效率奠定了基础。

基于AMEsim的轨道架线车收放线装置液压系统仿真

以轨道架线车收放线装置为研究对象,利用AMEsim软件建立了收放线装置液压系统模型,通过设置主要参数,实现了液压系统动力学仿真。仿真结果表明,在收线过程中卷筒运行平稳,系统压力越来越小,马达输出扭矩越来越小,符合实际收线情况,为轨道架线车收放线装置液压系统的性能评估和优化设计提供了一条新途径。

基于APDL语言的车体结构优化设计

针对高速轨道车轻量化问题,采用APDL语言建立某型高速轨道车车体的参数化优化设计模型,以车体的质量为目标函数,以Goodman疲劳极限线图作为约束条件,对车体结构几何形状进行优化设计。结果表明:优化后车体的质量减少了13.1%,车体应力分布更趋于均匀,减少了应力集中的现象,车体强度满足EN 12663—2000标准的设计要求。

轨道除沙车集沙装置关键功能仿真研究

随着我国西部经济的发展,铁路干线的不断延伸,铁路遭遇风沙迫害的情况也随之增加。针对我国沙害地区埋沙铁路干线的紧急疏通问题,预研制一种轨道除沙车,其中集沙装置是轨道除沙车的核心装置,而集沙机构的工作效率影响着集沙装置从而影响整个车辆的工作效率。本文利用三维实体建模软件UG对集沙装置结构进行实体建模基础上,利用运动仿真软件ADAMS对结构进一步分析,并最终确定更加合理、优化的结构,为轨道除沙车进一步设计和研制奠定基础。

基于受电式电力牵引多源制地铁工程车平台的研发

针对地铁工程车多种用途、用户分散的特点,搭建了基于受电式电力牵引多源制地铁工程车平台。文章介绍了地铁工程车平台的总体、电气系统的主要结构与技术参数,重点阐述了蓄电池及充电系统、控制系统重联运用、制动系统冗余控制等符合地铁工程车运用环境特色的部件的技术特点,并对工程车平台的未来发展方向进行了展望。