典型B_0-B_0轴式交流传动电力机车二系载荷调整方法研究

为保证机车轮(轴)重分配均衡,需通过调簧操作保证机车二系载荷分布的均衡性,为解决典型B_0-B_0轴列式电力机车二系调簧操作困难的问题,通过对机车二系支承结构分析建模,提出一种可以实现简化二系支持结构的局部调簧方法。经实车数据验证,该局部调簧方法在实现简化支承数目的同时也较大程度上完成了对机车二系载荷的均衡分布调整,经局部调整后的机车再进行整体调簧所需操作步骤更少、效果更好,该方法对指导实际调簧工艺意义重大。

典型C_0-C_0轴式交流传动电力机车二系载荷调整方法研究

为保证机车轮(轴)重分配均衡,需通过调簧操作保证机车二系载荷分布的均衡性,为解决典型C_0-C_0轴列式电力机车二系调簧操作困难的问题,本文通过对机车二系支承结构分析建模,提出一种可以实现简化二系支持结构的局部调簧方法。经实车数据验证,该局部调簧方法在实现简化支承数目的同时也较大程度上完成了对机车二系载荷的均衡分布调整,经局部调整后的机车再进行整体调簧所需操作步骤更少、效果更好,该方法对指导实际调簧工艺意义重大。

6轴交流传动电力机车二系载荷调整方法研究

为保证机车轮(轴)重分配均衡,需通过调簧操作保证机车二系载荷分布的均衡性。为解决典型6轴电力机车二系调簧操作困难的问题,通过对机车二系支承结构分析建模,提出一种可以实现简化二系支持结构的局部调簧方法。经实车数据验证,该局部调簧方法在实现简化支承数目的同时也较大程度上完成了对机车二系载荷的均衡分布调整,经局部调整后的机车再进行整体调簧所需操作步骤更少、效果更好,该方法对指导实际调簧工艺意义重大。

电力机车二系载荷调整软件设计与实现

为保证机车轮(轴)重分配均衡,需通过调簧操作保证机车二系载荷分布的均衡性,针对传统调簧工艺复杂,无现成软件指导的问题,在总结现有先进调簧算法的基础上,提出一种电力机车二系调簧软件的设计与实现方法,开发出了一套集成先进调簧算法的软件系统。经现场验证,该软件系统可以实现车型数据配置、弹簧刚度拟合、多种算法实施调簧并输出指导加垫量以及报表打印等功能,软件使用方便,利于推广,对指导现场调簧操作有着重要意义。

典型C0-C0轴式交流传动电力机车二系载荷调整方法研究

为保证机车轮（轴）重分配均衡，需通过调簧操作保证机车二系载荷分布的均衡性，为解决典型C0-C0 轴列式电力机车二系调簧操作困难的问题，本文通过对机车二系支持结构分析建模，提出一种可以实现简化二系支持结构的局部调簧方法。经实车数据验证，该局部调簧方法在实现简化支承数目的同时也较大程度上完成了对机车二系载荷的均衡分布调整，经局部调整后的机车再进行整体调簧所需操作步骤更少、效果更好，该方法对指导实际调簧工艺意义重大。

电力机车二系载荷调整软件设计与实现

为保证机车轮（轴）重分配均衡，需通过调簧操作保证机车二系载荷分布的均衡性，针对传统调簧工艺复杂，无现成软件指导的问题，在总结现有先进调簧算法的基础上，本文提出一种电力机车二系调簧软件的设计与实现方法，开发出了一套集成先进调簧算法的软件系统。经现场验证，该软件系统可以实现车型数据配置、弹簧刚度拟合、多种算法实施调簧并输出指导加垫量以及报表打印等功能，软件使用方便，利于推广，对指导现场调簧操作有着重要意义。

基于遗传算法的机车二系支承载荷调整优化方法

为了改善机车轮轴重量分配的均匀性,从分析机车二系支承结构出发,建立二系载荷分布弹簧高度调整模型,提出应用遗传算法实现机车二系支承点加垫高度值的快速优化计算。针对机车二系支承载荷分布多维参数优化问题的特点,给出基于实数编码的改进遗传算法模型。对国产SS9,SS3b型机车实际应用,可使二系支承载荷分布最大误差进一步减小8%～15%,平均计算过程时间减少约20%。结果表明这种方法克服了基于误差梯度信息迭代搜索求解支承点加垫最佳值算法的不足,在获得一致的全局优化(近似)解,以及在减小运算时间、提高调簧算法的可靠性和实时性等方面具有明显的效果。

基于混合算法的机车二系弹簧载荷调整优化方法

针对电力机车二系悬挂调簧分析数学模型算法的优化问题,提出一种遗传算法(GA)与蚂蚁算法(AA)相结合的混合优化算法。其基本思想是:首先采用遗传算法以较少的进化代数进行全局快速随机搜索,获得若干可能的(近似)优化解,以此生成蚂蚁算法初始信息素分布,再用后者求得全局优化精确解。对国产SS3B和SS9型机车的应用结果表明,对同一车体进行多次优化计算试验,混合优化算法的搜索寻优过程均能稳健一致地收敛到全局优化解,可明显缩短二系支承载荷调整调簧计算所需时间,使调簧试验的实时性大为提高。对于二系为高圆簧的SS9型机车,混合算法平均用时比迭代算法和单一遗传算法分别减少约74%和29%。

基于多目标遗传算法的机车二系支承载荷调整优化方法

为提高电力机车二系支承载荷调整优化算法的实用性,解决单一目标遗传算法调整计算产生二系支承点加垫数和加垫总量过多的问题,提出了一种基于多目标遗传算法的寻优方法。针对机车二系调簧问题的偏好结构特点,建立了多目标优化模型,并设计了基于多目标遗传算法的调簧目标函数,进一步引入了适应性权重方法来确定目标函数值,并确立了相应的适应度评价和分配方法。对国产SS3b和HXD1B型机车的应用结果表明:该方法不仅能够优化二系载荷分布,而且可控制加垫量减少约48%,显著提高了调簧算法的实用性和可靠性。

机车二系弹簧载荷均匀性分配调整的混合建模方法

针对机车二系弹簧载荷均匀性分配调整的建模问题,提出综合运用机理建模和神经网络建模的混合建模方法。该方法在刚性车体假定下采用经典力学和数学方法建立机车车体-二系弹簧系统的机理模型,作为调簧主规律模型;用人工神经网络方法建立BP网络误差补偿模型来弥补机理模型的建模误差;二者并联组成混合模型,其输出为机理模型和BP网络模型输出的叠加。研究结果表明:混合建模方法用于二系调簧的多维连续空间系统建模,可大幅提高模型精度;实际调簧过程中使用混合模型可进一步提高调簧精度和效率,使载荷分布最大误差较机理模型减少8%～15%,平均调簧时间缩短25%以上。

基于人工鱼群算法的机车二系支承载荷调整优化方法

人工鱼群算法是一种新型寻优策略,该算法对初值和参数不敏感,具有克服局部极值,获得全局最优解的能力。本文针对电力机车二系支承载荷调整数学模型,运用人工鱼群算法建立相应的优化模型,提出一种机车二系支承载荷调整的新方法。对国产HXD1B型机车试验结果表明:(1)该方法能一致收敛到全局最优解,算法稳定、可靠;(2)在相同初始群体条件下,与遗传算法相比,人工鱼群算法显著提高收敛速度,减少计算量和计算时间。

机车车辆二系弹簧载荷分配优化的改进遗传算法

为解决现有轨道机车车辆二系弹簧载荷优化调整算法在加垫控制性能上的欠缺,避免冗余计算,在构建轨道机车车辆二系支承结构几何模型和二系弹簧载荷分布调整优化模型基础上,提出一种改进遗传算法。该算法针对标准遗传算法求解时存在的加垫位置过多、加垫总量过大的问题,结合二系弹簧载荷增减载系数矩阵的特点,引入加垫位置约束条件改进个体编码方式;针对标准遗传算法在迭代后期存在无为冗余计算的问题,引入车体无张力状态判别条件改进算法优化准则,对提出的改进遗传算法进行实验验证。研究结果表明:所提出的算法因为引入加垫位置约束条件和无张力状态判别条件,在减小搜索可行域的同时有效避免了冗余计算,在获得相同求解精度时,求解效率和加垫控制特性均优于未改进的遗传算法,效率提高35.50%,加垫总量减少28.44%。

机车二系弹簧载荷调整混合算法优化方法

针对机车二系弹簧支承载荷均匀性分配调整的复杂多变量优化问题,提出了综合运用遗传算法(GA)和蚂蚁算法(AA)的混合优化调整算法模型。该算法模型首先采用GA进行全局快速随机搜索,获得若干候选的近似优化解,以此生成蚂蚁算法初始信息素分布,再用AA求得全局优化精确解。论文给出了混合算法模型的设计。对SS3b和SS9机车的仿真计算结果表明,该方法应用于二系调簧的多维连续性空间优化问题,可获求解性能和时间效率的综合提高。

基于人工免疫的机车二系调簧方法

为进一步提高电力机车二系支承载荷调整优化算法的性能,解决已有算法在加垫数量控制上的欠缺,并避免冗余计算,提出了一种基于人工免疫算法的两级结构机车二系载荷调整方法:免疫优势克隆选择多目标算法。针对调簧问题的偏好结构特点,设计具有调簧寻优阶段和可控加垫量寻优阶段的两级寻优算法,分别定义了两个阶段的寻优目标和可行域,进一步将调簧问题的先验知识作为免疫优势引入算法设计中,并结合调簧问题的具体特点以及人工免疫知识设计了特定的抗体编码形式、变异策略和免疫优势获得算法。对不同车型的多次应用试验统计结果表明:该算法不仅具有良好的优化载荷分布特性,还能稳定地控制调簧产生的加垫数量,并且能够避免冗余计算,极大地提高了调簧效率和实际应用价值。

BO—BO轴式机车二系调簧数学模型研究

调整二系支承载荷使其尽可能均匀分配，对改善机车轮（轴）重分配均匀性至关重要。本文以B0一B0轴式机车为例，为针对车体一二系弹簧系统这一具有弹性支承的空间超静定力学系统，基于刚性车体假定建立了描述二系支承载荷与加垫量间关系的刚体模型，得出了二系支承载荷均匀性分配调整的基本规律，并阐明了模型中关键参数的物理意义及求解方法。

和谐型电力机车二系悬挂调簧方法分析研究

通过对某和谐型电力机车二系悬挂结构建模分析,提出了一种更加合理的二系圆簧局部调整方法。重点分析了二系圆簧对角线平分加垫的优越性,为机车实际调簧工作提供了新思路。在Simpack中建立了仿真模型,验证了理论分析的正确性。

Method for secondary spring load equalization of railway vehicles with two-stage spring suspension: Modeling and optimal regulation

To ensure running safety,the secondary spring loads of railway vehicles must be well equalized.Due to the coupling interactive effects of these hyper static suspended structures,the equalization adjustment through shimming procedure is quite complex.Therefore,an effective and reliable method in application is developed in this paper.Firstly,the best regulation of spring load is solved based on a mechanical model of the secondary suspension system,providing a target for actual adjustment.To reveal the relationship between secondary spring load distribution and shim quantity sequence,a forecasting model is constructed and then modified experimentally with consideration of car body’s elastic deformation.Further,a gradient-based algorithm with a momentum operation is proposed for the load optimization.Effectiveness of the whole method has been verified on a test rig.It is experimentally confirmed that this research provides an important basis for achieving an optimal regulation of spring load distribution for multiple types of railway vehicles.