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Vibration and sound radiation of a rotating train wheel subject to a vertical harmonic wheel–rail force 被引量:8
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作者 Tingsheng Zhong Gong Chen +3 位作者 Xiaozhen Sheng Xueyan Zhan Liqun Zhou Jian Kai 《Journal of Modern Transportation》 2018年第2期81-95,共15页
The rapid development of high-speed railway networks requires advanced methods for analysing vibration and sound radiation characteristics of a fast rotating train wheel subject to a vertical harmonic wheel-rail force... The rapid development of high-speed railway networks requires advanced methods for analysing vibration and sound radiation characteristics of a fast rotating train wheel subject to a vertical harmonic wheel-rail force. In order to consider the rotation of the wheel and at the same time increase the computational efficiency, a procedure is adapted in this paper taking advantage of the axial symmetry of the wheel. In this procedure, a recently developed 2.5D finite element method, which can consider wheel rotation but only requires a 2D mesh over a cross section containing the wheel axis, is used to calculate the vibration response of the wheel. Then, the vibration response of the wheel is taken as acoustic boundary condition and the 2.5D acoustic boundary element method, which only requires a 1D mesh over the boundary of the above cross section, is utilised to calculate the sound radiation of the wheel. These 2.5D methods and relevant programs are validated by comparing results from this procedure with those from conventional 3D analyses using commercial software. The comparison also demonstrates that these 2.5D methods have a much higher computational efficiency. Using the 2.5D methods, we study the wheel rotation speed influences on the factors including the vertical receptance of the wheel at wheel-rail contact point, sound pressure level at a pre-defined standard measurement point, radiated sound power level, directivity of the radia- tion, and contribution of each part of the wheel. It can be concluded that the wheel rotation speed splits most peaks of the vertical receptance at the wheel-rail contact point, sound pressure levels at the field, and the sound power level of the wheel into two peaks. The directivity and power contribution of the wheel are also significantly changed by the wheel rotation speed. Therefore, the rotation of a train wheel should be taken into account when calculating its vibration and sound radiation. 展开更多
关键词 train wheel Vibration response Soundradiation 2.5D FEM. 2.5D BEM Rotation effect
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Analysis of torque transmitting behavior and wheel slip prevention control during regenerative braking for high speed EMU trains 被引量:4
2
作者 Kun Xu Guo-Qing Xu Chun-Hua Zheng 《Acta Mechanica Sinica》 SCIE EI CAS CSCD 2016年第2期244-251,共8页
The wheel-rail adhesion control for regenerative braking systems of high speed electric multiple unit trains is crucial to maintaining the stability,improving the adhesion utilization,and achieving deep energy recover... The wheel-rail adhesion control for regenerative braking systems of high speed electric multiple unit trains is crucial to maintaining the stability,improving the adhesion utilization,and achieving deep energy recovery.There remain technical challenges mainly because of the nonlinear,uncertain,and varying features of wheel-rail contact conditions.This research analyzes the torque transmitting behavior during regenerative braking,and proposes a novel methodology to detect the wheel-rail adhesion stability.Then,applications to the wheel slip prevention during braking are investigated,and the optimal slip ratio control scheme is proposed,which is based on a novel optimal reference generation of the slip ratio and a robust sliding mode control.The proposed methodology achieves the optimal braking performancewithoutthewheel-railcontactinformation.Numerical simulation results for uncertain slippery rails verify the effectiveness of the proposed methodology. 展开更多
关键词 High speed electric multiple unit(EMU) train Regenerative braking wheel-rail adhesion Optimal slip ratio
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Minimum Curve Radii for High-Speed Trains, Including the Gyroscopic Moments of the Wheels
3
作者 Ronald L. Huston 《World Journal of Engineering and Technology》 2017年第1期113-124,共12页
This paper studies the title problem including an analysis of the gyroscopic effects of the wheels of a rail-car travelling at high-speed around a level, horizontal curve. The analysis is based upon the fundamental pr... This paper studies the title problem including an analysis of the gyroscopic effects of the wheels of a rail-car travelling at high-speed around a level, horizontal curve. The analysis is based upon the fundamental principles of dynamics. The result is a design formula for the minimum curve radius needed to prevent derailment. Aside from the rail car geometric and physical properties, the minimum curve radius depends upon the square the train speed. An illustrative example shows that the wheel gyroscopic effect is destabilizing and additive to the centrifugal force derailment tendency. From a track design perspective, however, the gyroscopic effect is relatively small compared with the centrifugal force effect. 展开更多
关键词 High-Speed train RAIL Track Design wheel Gyroscopic MOMENTS
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A dynamic simulation of the wheel–rail impact caused by a wheel flat using a 3D rolling contact model 被引量:7
4
作者 Liangliang Han Lin Jing Kai Liu 《Journal of Modern Transportation》 2017年第2期124-131,共8页
A three-dimensional (3-D) wheel-rail rolling contact model with a wheel fiat was built using commercial software Hypermesh, and the dynamic finite element simulation was conducted using LS-DYNA 3D/explicit code. Inf... A three-dimensional (3-D) wheel-rail rolling contact model with a wheel fiat was built using commercial software Hypermesh, and the dynamic finite element simulation was conducted using LS-DYNA 3D/explicit code. Influences of the train speed, flat length and axle load on the vertical wheel-rail impact response were discussed, respectively. The results show that the maximum vertical wheel-rail impact force induced by the wheel flat is higher than that generated by the perfect wheel, and these two dynamic impact forces are much greater than the static axle load. Besides, the maximum von Mises equivalent stress and maximum equivalent plastic strain are observed on the wheel-rail contact surface, and both of them as well as the maximum wheel-rail impact force are sensitive to train speed, fiat length and axle load. 展开更多
关键词 High-speed train wheel-rail impact wheel flat - FE simulation
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Dynamic Response Analysis of High-Speed Train Gearbox Housing Based on Equivalent Acceleration Amplitude Method
5
作者 Xiqiao Li Xi Wang +1 位作者 Chang Xu Guangquan Li 《World Journal of Engineering and Technology》 2017年第2期254-268,共15页
Gearbox, as the crucial transmission equipment of high-speed train drive system, bears mainly the impact of wheel-rail excitation during its application, resulting in fatigue failure of the housing structure. In order... Gearbox, as the crucial transmission equipment of high-speed train drive system, bears mainly the impact of wheel-rail excitation during its application, resulting in fatigue failure of the housing structure. In order to analyze the vibration characteristics of the high-speed train gearbox housing, a test had been performed under operating condition on Wuhan-Guangzhou High-Speed Railway, where a host of vibration characteristics of different parts of housing had been obtained, and vibration signals had also been comparatively analyzed using acceleration amplitude spectrum and equivalent acceleration amplitude method. The result showed that the vibration level of the measuring point A on the joint part of the gearbox housing and axle bearing block was higher than that of the measuring point B on the upper part of the gearbox housing, both horizontally and vertically. And there existed attenuation during the transmission process of vibration from point A to Point B. Further, when a train was moving at a high speed, the gearbox vibration at the head carriage was better than that at the tail carriage. In addition, when a train slowed down from 300 km/h to 200 km/h, the horizontal equivalent acceleration amplitude dropped by 58% while the vertical one declined by 62%. Equivalent acceleration amplitude method was used to identify the vibration relations among different parts of housing, and the validity and applicability of this method were verified by data analysis. The study provided reference to ensure the operating safety of high-speed train drive system and design of new housing structure. 展开更多
关键词 High-Speed train GEARBOX wheel-Rail EXCITATION Vibration Characteristics EQUIVALENT ACCELERATION AMPLITUDE
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基于轴箱高频振动的车轮不圆辨识方法研究
6
作者 魏来 曾京 +2 位作者 高浩 屈升 孙熠 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期211-219,共9页
为实现对高速列车车轮高阶不圆的实时检测,研究了轴箱高频振动与车轮不圆的频谱特征和映射关系,采用频域积分方法对车轮不圆的幅值和阶次进行辨识.首先,通过静态测试和台架试验,研究我国高速铁路车轮多边形、钢轨波磨和轨道模态的表现形... 为实现对高速列车车轮高阶不圆的实时检测,研究了轴箱高频振动与车轮不圆的频谱特征和映射关系,采用频域积分方法对车轮不圆的幅值和阶次进行辨识.首先,通过静态测试和台架试验,研究我国高速铁路车轮多边形、钢轨波磨和轨道模态的表现形式;其次,通过高速列车长期服役性能跟踪试验,掌握转向架轴箱振动的时频特征和演化规律;最后,以现场出现车轮20阶多边形的车辆为研究对象,提出基于频域积分的车轮不圆阶次和幅值辨识方法.研究结果表明:CRTS-Ⅱ型轨道板钢轨三阶弯曲频率为592 Hz;列车以300 km/h运行时,20阶车轮多边形和136 mm波长钢轨波磨的响应频率分别为580 Hz和613 Hz;钢轨模态、车轮多边形以及钢轨波磨的振动主频较为集中,轴箱高频振动幅值随车速和镟后里程的增大而增大;采用加速度频域积分方法,从理论上可实现对车轮不圆幅值和阶次的辨识;基于线路实测轴箱加速度的20阶车轮多边形辨识结果与静态测试值相对误差不超过5%. 展开更多
关键词 高速列车 车轮不圆 轴箱振动 时频分析 辨识方法
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车轮多边形磨耗对地铁列车蠕滑特性的影响分析
7
作者 杨岗 吴欣洲 《中国测试》 CAS 北大核心 2024年第1期106-112,共7页
为研究车轮多边形磨耗对轮轨接触蠕滑特性的影响,依据多体动力学理论和滚动接触理论,建立基于地铁列车参数的多体动力学模型,并计算多工况下车轮踏面磨耗指数,分析车轮多边形阶数和幅值变化对轮轨力、蠕滑率和蠕滑力等特性的影响,结果表... 为研究车轮多边形磨耗对轮轨接触蠕滑特性的影响,依据多体动力学理论和滚动接触理论,建立基于地铁列车参数的多体动力学模型,并计算多工况下车轮踏面磨耗指数,分析车轮多边形阶数和幅值变化对轮轨力、蠕滑率和蠕滑力等特性的影响,结果表明:蠕滑率以及蠕滑力会随车轮多边形阶数和幅值的上升而增大;车轮踏面磨耗随地铁列车运行里程的增加而逐步增大。使用轮轨垂向力指标,根据车速小于160 km/h,轮轨力应不大于200 kN的标准,确定地铁列车80 km/h运行速度下3~23阶多边形幅值安全限值,结果表明多边形幅值安全限值随阶数增加呈下降趋势。 展开更多
关键词 车轮多边形 地铁列车 踏面磨耗 蠕滑特性
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高速列车车轮两阶段退化建模及可靠性分析
8
作者 齐金平 刘晓宇 +2 位作者 冯洪 李鸿伟 燕大强 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1390-1396,共7页
针对高速列车车轮在退化过程中呈现两阶段特征的问题,提出一种基于两阶段非线性Wiener过程的高速列车车轮退化建模及可靠性分析方法。采用CUSUM(CUmulative SUM)算法实现车轮退化过程变点判别,在此基础上,利用马尔可夫链蒙特卡罗方法估... 针对高速列车车轮在退化过程中呈现两阶段特征的问题,提出一种基于两阶段非线性Wiener过程的高速列车车轮退化建模及可靠性分析方法。采用CUSUM(CUmulative SUM)算法实现车轮退化过程变点判别,在此基础上,利用马尔可夫链蒙特卡罗方法估计模型未知参数。针对车轮两阶段退化过程较为复杂、可靠度解析形式难以求解的问题,通过蒙特卡罗模拟方法求解得到车轮可靠度函数曲线和可靠寿命。最后以某机车同转向架车轮单个镟修周期内的实测数据为例,验证了模型的有效性。结果表明:受运营环境影响,同转向架不同侧车轮退化过程出现变点的位置不同;相较于未考虑阶段性特征的退化模型,所提模型可靠性评估结果更符合现场实际;通过不断获取车轮退化数据,可采用所提模型计算并更新车轮可靠寿命值,为车轮镟修周期的进一步优化提供了理论指导。 展开更多
关键词 高速列车车轮 两阶段Wiener过程 可靠度 退化建模 蒙特卡罗模拟
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不同牵引特性城轨列车车轮磨耗与疲劳研究
9
作者 朱爱华 龙东平 +3 位作者 李熙 杨建伟 杨上 李欣 《河北科技大学学报》 CAS 北大核心 2024年第4期425-433,共9页
针对列车频繁牵引起动对车轮磨耗与疲劳损伤产生的影响问题,在恒定牵引力的基础上,探究了不同牵引特性曲线恒功率区转折点速度对车轮磨耗与疲劳的影响规律。采用SIMPACK和MATLAB软件进行联合仿真,建立了不同牵引特性下城轨列车动力学模... 针对列车频繁牵引起动对车轮磨耗与疲劳损伤产生的影响问题,在恒定牵引力的基础上,探究了不同牵引特性曲线恒功率区转折点速度对车轮磨耗与疲劳的影响规律。采用SIMPACK和MATLAB软件进行联合仿真,建立了不同牵引特性下城轨列车动力学模型和基于Archard的车轮磨耗模型,分析在牵引电机不同起动转矩下牵引特性曲线恒功率区转折点速度对城轨列车轮轨蠕滑率、车轮磨耗深度、磨耗面积以及疲劳指数的影响规律。结果表明:列车牵引起动过程中,电机起动转矩越大,轮轨蠕滑率、车轮磨耗深度和磨耗面积也越大,而疲劳指数则越小;电机起动转矩一定时,随着列车牵引特性曲线恒功率区转折点速度的增大,轮轨蠕滑率、车轮磨耗深度和磨耗面积也增大,疲劳指数则有所减小;当电机起动转矩从800 N·m增大到1400 N·m,车轮磨耗深度和磨耗面积增长率最大为6.9%和12.6%,而疲劳指数下降率最大为7.2%;当恒功率区转折点速度从50 km/h增加到80 km/h,车轮磨耗深度和磨耗面积增长率最大为4.4%和4.3%,疲劳指数下降率最大为1.9%。本文研究了车辆起动转矩与恒功率转折点速度变化对车轮磨耗与疲劳的影响规律,可为车辆牵引特性设计和电机控制以及车轮运维提供参考。 展开更多
关键词 车辆工程 城轨列车 牵引特性 车轮磨耗 疲劳指数 轮轨蠕滑率
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Assessment of the curving performance of heavy haul trains under braking conditions 被引量:2
10
作者 Liangliang Yang Yu Kang +1 位作者 Shihui Luo Maohai Fu 《Journal of Modern Transportation》 2015年第3期169-175,共7页
To study the curving performance of trains, 1D and 3D dynamic models of trains were built using nu- merical methods. The 1D model was composed of 210 simple wagons, each allowed only longitudinal motion; whereas the 3... To study the curving performance of trains, 1D and 3D dynamic models of trains were built using nu- merical methods. The 1D model was composed of 210 simple wagons, each allowed only longitudinal motion; whereas the 3D model included three complicated wagons for which longitudinal, lateral, and vertical degrees of freedom were considered. Combined with the calculated results from the 1D model under braking conditions, the behavior of draft gears and brake shoes were added to the 3D model. The assessment of the curving performance of trains was focused on making comparisons between idling and braking conditions. The results indicated the following: when a train brakes on a curved track, the wheel-rail lateral force and derailment factor are greater than under idling conditions. Because the yawing movement of the wheelset is limited by brake shoes, the zone of wheel contact along the wheel tread is wider than under idling conditions. Furthermore, as the curvature becomes tighter, the traction ratio shows a nonlinear increasing trend, whether under idling or braking conditions. By increasing the brake shoe pressure, train steering becomes more difficult. 展开更多
关键词 Heavy haul train · Curving performance ·Draft gear · Brake shoe · wheel-rail · Derailment safetywheel wear power · Traction ratio
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基于机器视觉的智能物流搬运机器人的设计与研究 被引量:2
11
作者 张兴华 《南方农机》 2024年第5期144-147,171,共5页
第七届全国大学生工程训练综合能力竞赛智能+赛道基于机器视觉的智能物流搬运机器人,对OpenMV4视觉模块进行研究,应用该模块进行二维码、不同颜色物料等多种目标的识别,信息经过模块上STM32F427微控制器的处理,与Arduino Mega 2560板通... 第七届全国大学生工程训练综合能力竞赛智能+赛道基于机器视觉的智能物流搬运机器人,对OpenMV4视觉模块进行研究,应用该模块进行二维码、不同颜色物料等多种目标的识别,信息经过模块上STM32F427微控制器的处理,与Arduino Mega 2560板通信,机器人识别场地上的三个区域,用PID算法驱动麦克纳姆轮机器人的四个直流电机旋转并且定位机器人,通过PCA9685模块的I2C通信协议,发送PWM脉冲信号给机械臂上的四个关节舵机,使智能物流搬运机器人对场地上的物料进行自动搬运。实验证明其可以较为精确地完成各项搬运任务。 展开更多
关键词 工程训练 机器视觉 智能物流搬运 麦克纳姆轮机器人
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城市轨道交通列车轮轨垂向力测量方法 被引量:2
12
作者 陈鹏涛 漆泰岳 +2 位作者 梁孝 雷波 覃少杰 《城市轨道交通研究》 北大核心 2024年第3期81-86,共6页
[目的]城市轨道交通运营中通常会出现大量的隧道病害,列车轮轨力是各种病害的主要成因,因此,需在不影响城市轨道交通列车正常运营的条件下,对列车轮轨垂向力的测量方法进行研究。[方法]以成都地铁7号线茶店子站—一品天下站下行区间道... [目的]城市轨道交通运营中通常会出现大量的隧道病害,列车轮轨力是各种病害的主要成因,因此,需在不影响城市轨道交通列车正常运营的条件下,对列车轮轨垂向力的测量方法进行研究。[方法]以成都地铁7号线茶店子站—一品天下站下行区间道床剥离病害为研究对象,基于弯矩差法理论,采用ANSYS有限元软件建立了静荷载及动荷载作用下的钢轨有限元模型,并对其进行了数值模拟分析。在室内对1根长2 m、3跨布置的钢轨进行了标定试验。[结果及结论]静荷载数值模拟分析表明,钢轨测点可选择在钢轨跨中轨底上表面边缘两侧位置;当钢轨跨中位置受到垂向力作用时,该点沿钢轨方向的应变最大,且应变随垂向力线性增加。通过标定试验测得的标定系数为0.6260×10^(6)kN,而数值模拟测得的标定系数为0.6441×10^(6)kN,两者偏差仅2.8%,可通过静荷载标定试验确定标定系数。轮轨垂向力的测量方法可以更好地评估轨道结构和列车运行的安全性,及时发现安全隐患,并采取相应措施进行修复和改进。 展开更多
关键词 城市轨道交通 列车 轮轨垂向力 测量方法
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车轮扁疤激励下高铁轴箱系统振动特性研究
13
作者 廖小康 易彩 +2 位作者 张议 陈滋利 林建辉 《振动.测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期879-884,1035,共7页
以某型高速列车轮对和轴箱轴承为研究对象,构建包含轮对轴箱轴承的车辆-轨道耦合动力学模型,研究在京津线轨道不平顺激扰及车轮扁疤激扰工况下轴箱系统内部结构的接触振动特性。结果表明:当车轮出现扁疤缺陷时会引起轴箱在垂向和横向的... 以某型高速列车轮对和轴箱轴承为研究对象,构建包含轮对轴箱轴承的车辆-轨道耦合动力学模型,研究在京津线轨道不平顺激扰及车轮扁疤激扰工况下轴箱系统内部结构的接触振动特性。结果表明:当车轮出现扁疤缺陷时会引起轴箱在垂向和横向的高频振动;随着车轮扁疤长度的增加,轴箱轴承滚子与外圈接触载荷高频段所占成分逐渐增加,引起轴承滚子与外圈的中高频激振,加速轴承的疲劳破坏;扁疤长度超过30 mm时,0号滚道区域的接触载荷变化较大,扁疤长度50 mm处轴箱轴承滚子与外圈接触载荷均值与扁疤长度10 mm处滚子与外圈接触载荷均值的最大值相比增加了33.38%;当列车运行速度在250 km/h左右时,车轮扁疤长度安全阈应限制在30 mm以内,尽量降低车轮较长扁疤引起的轮轨结构高频振动。 展开更多
关键词 高速列车 车轮扁疤 轴箱系统 振动特性 中高频激振
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基于变采样分辨率相关分析法的铁道客车轮对动平衡测试
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作者 吕守宝 赵世田 +3 位作者 崔治 曾勇 唐崇邦 黄涛 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2024年第6期143-148,共6页
铁道客车轮对上的不平衡质量影响列车运行安全及速度的进一步提升,轮对安装前需要精确检测不平衡质量并进行动平衡处理。本文提出自适应小波消噪、MUSIC(Multiple Signal Classification)谱估计、相关分析法相结合的方法,实现铁道客车... 铁道客车轮对上的不平衡质量影响列车运行安全及速度的进一步提升,轮对安装前需要精确检测不平衡质量并进行动平衡处理。本文提出自适应小波消噪、MUSIC(Multiple Signal Classification)谱估计、相关分析法相结合的方法,实现铁道客车轮对动平衡振动信号特征的提取。通过Labview软件与MATLAB混合编程实现软件开发,并搭建铁道客车轮对动平衡测试平台进行实验验证,实验验证结果表明,经过降噪和采样分辨率的控制,可以克服现场噪声及频率干扰问题,提取的信号幅值及相位具有较高的精度,可实现轮对上不平衡质量及位置的准确探测。 展开更多
关键词 振动与波 变采样分辨率 相关分析法 铁道客车轮对 振动信号特征提取 动平衡
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车轮打滑对2万吨重载列车纵向冲动影响分析
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作者 曾周 郭欣茹 +2 位作者 陈清华 陈哲 凌亮 《机车电传动》 2024年第3期108-116,共9页
针对低黏着接触条件下车轮滑行所引起的列车纵向冲动问题,文章建立了“1+1”编组2万吨重载列车-轨道垂纵耦合动力学模型,对比分析电制动工况下不同轮轨接触状态对2万吨列车纵向冲动的影响,分别计算了车轮发生滑行位置和电制动力载荷大... 针对低黏着接触条件下车轮滑行所引起的列车纵向冲动问题,文章建立了“1+1”编组2万吨重载列车-轨道垂纵耦合动力学模型,对比分析电制动工况下不同轮轨接触状态对2万吨列车纵向冲动的影响,分别计算了车轮发生滑行位置和电制动力载荷大小对纵向冲动的影响规律。结果表明,在电制动运行工况下,当列车施加100%电制动力时,列车在湿润、油污和冰雪接触条件下均检测到了车轮滑行,在25%~75%电制动工况下列车仅在冰雪接触条件下检测到了车轮滑行;车轮滑行导致了车钩力的波动,特别是中部机车发生车轮滑行时会引起其前、中、后部车钩力较大幅度波动,并增大中部机车前部车辆压钩力,严重影响列车的平稳运行;随着制动力的降低,低黏着接触状态下的车轮滑行对最大车钩力的影响明显减小。 展开更多
关键词 重载列车 轮轨黏着 纵向冲动 再黏着防滑控制
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轨道车辆制动副摩擦自激对车轮磨耗的影响 被引量:1
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作者 宋瑞 张宇航 +3 位作者 周劲松 张忠凯 孙丽霞 沈钢 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期48-57,共10页
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... 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。 展开更多
关键词 列车车轮 制动单元 自激振荡 不均匀磨耗 制动压力
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考虑不确定性的高速列车车轮有限元模型修正
17
作者 曹明明 彭珍瑞 《兰州交通大学学报》 CAS 2024年第4期45-52,共8页
为了提高高速列车车轮模型修正效率和降低模型修正误差,考虑不确定性影响因素,提出了一种基于DREAM和Kriging模型的贝叶斯模型修正方法,并将其应用于高速列车车轮有限元模型修正。首先,根据设计参数建立某高速列车车轮有限元模型,初始... 为了提高高速列车车轮模型修正效率和降低模型修正误差,考虑不确定性影响因素,提出了一种基于DREAM和Kriging模型的贝叶斯模型修正方法,并将其应用于高速列车车轮有限元模型修正。首先,根据设计参数建立某高速列车车轮有限元模型,初始待修正参数样本,由拉丁超立方抽样产生,分析不同样本所对应的频率函数并提取小波系数。其次,以车轮待修正参数初始样本为输入,小波分解后所得小波系数为输出构建Kriging模型。最后,使用满足精度要求的Kriging模型代替高速列车车轮有限元模型进行有限元分析,并使用DREAM算法对高速列车车轮有限元模型待修正参数进行修正。结果表明,基于DREAM和Kriging模型的贝叶斯模型修正方法,可以节约大量模型修正时间,提高模型修正效率,且修正后的高速列车车轮有限元模型误差较小。 展开更多
关键词 高速列车车轮 小波系数 DREAM KRIGING模型 贝叶斯模型修正
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400 km/h高速轮轨噪声特性及轮轨声源贡献量研究
18
作者 涂蔓蝶 王佳诺 +1 位作者 韩健 肖新标 《中国铁路》 北大核心 2024年第6期24-33,共10页
为了研究400 km/h高速轮轨噪声特性,基于傅里叶级数方法和2.5维边界元方法,建立轮轨滚动噪声预测模型,分析轮对与轨道的声辐射特性。利用轮轨滚动噪声预测模型,对轮轨短波不平顺在不同波深和波长特征下的噪声响应,以及扣件参数对轮轨噪... 为了研究400 km/h高速轮轨噪声特性,基于傅里叶级数方法和2.5维边界元方法,建立轮轨滚动噪声预测模型,分析轮对与轨道的声辐射特性。利用轮轨滚动噪声预测模型,对轮轨短波不平顺在不同波深和波长特征下的噪声响应,以及扣件参数对轮轨噪声的影响进行研究。结果表明,随着短波不平顺波深增大,轮轨横向力、垂向力分别呈非线性增大0.7、62.7 kN;短波不平顺波长在31.5~500.0 mm时,轮轨横向力、垂向力受影响较小;短波不平顺波深增大1 dB,轮对、轨道和轮轨系统总声功率级呈线性增大约1 dB(A);随着短波不平顺波长减小,轮对声功率增大,轨道声功率先增大后减小;随着扣件垂向刚度增大,轮对、轨道、轮轨系统总声功率级分别减小0.1、1.1、1.0 dB(A);随着扣件垂向损失因子增大,轮对、轨道、轮轨系统总声功率级分别减小0.7、4.4、4.1 dB(A);扣件的横向刚度和横向损失因子对轮轨系统总声功率级无显著影响。 展开更多
关键词 高速列车 轮轨噪声 声源贡献量 短波不平顺 扣件参数
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随机轮轨动态激励对钢弹簧浮置板轨道减振性能影响分析 被引量:1
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作者 李明航 王文斌 +2 位作者 李喆 吴宗臻 张胜龙 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2024年第S01期292-299,345,共9页
为分析随机轮轨不平顺对钢弹簧浮置板轨道减振性能影响,该文采用随机模拟的方法,研究了不同轨道不平顺状态下随机车轮不圆顺在浮置板轨道插入损失评估结果方面的随机特性,以及轨道不平顺发展对插入损失评价结果的影响。研究结果表明:不... 为分析随机轮轨不平顺对钢弹簧浮置板轨道减振性能影响,该文采用随机模拟的方法,研究了不同轨道不平顺状态下随机车轮不圆顺在浮置板轨道插入损失评估结果方面的随机特性,以及轨道不平顺发展对插入损失评价结果的影响。研究结果表明:不同轨道不平顺状态下,随机车轮不圆顺作用下隧道壁最大Z振级的插入损失离散超过10 dB,且随着轨道不平顺的发展,插入损失的样本均值和标准差均明显减小;分频插入损失统计结果显示,轨道不平顺的发展对频率低于6.3 Hz的插入损失影响更加显著,对于20 Hz以上频段的统计均值的影响并不明显。 展开更多
关键词 钢弹簧浮置板轨道 轮轨不平顺 减振效果 列车振动 地铁
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抬轮器垂向刚度对运输故障动车通过曲线的影响
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作者 刘加蕙 黄志辉 +1 位作者 杨鸿泰 秦晓特 《铁道机车车辆》 北大核心 2024年第1期24-32,共9页
针对仿真过程中出现抬轮器车轮轮轨垂向力为零的现象,建立抬轮器—故障车辆动力学模型,基于Matlab和Simpack软件分析抬轮器运输故障动车通过缓和曲线时出现轮轨垂向力异常现象的原因,研究垂向刚度对其承载特性的影响。结果表明:过大的... 针对仿真过程中出现抬轮器车轮轮轨垂向力为零的现象,建立抬轮器—故障车辆动力学模型,基于Matlab和Simpack软件分析抬轮器运输故障动车通过缓和曲线时出现轮轨垂向力异常现象的原因,研究垂向刚度对其承载特性的影响。结果表明:过大的垂向刚度使抬轮器轮对一侧悬空,出现轮轨垂向力为零的现象;抬轮器应选取适宜的垂向刚度,否则会造成一侧车轮轮重减载过多,影响其安全性能;通过缓和曲线时,由于构架相对轨面存在反向侧滚,造成抬轮器轮对呈现出相反的承载特性。 展开更多
关键词 抬轮器 垂向刚度 故障车辆 缓和曲线 承载特性
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