基于虚拟激励法的轨道车辆垂向振动响应分析

针对传统的随机振动分析方法计算复杂、计算量大的问题,提出采用虚拟激励法求解轨道车辆的垂向振动响应,建立某型车辆的垂向动力学模型,求解车辆的垂向振动响应并验证模型的正确性。与传统求解方法的计算结果比较表明,虚拟激励法适合于求解车辆的垂向振动响应,并且计算简单。在频域内对车辆垂向振动响应的分析表明:随着车辆运行速度的提高,车体、前后转向架以及一位轮对的垂向加速度的功率谱密度和振动主频均增大,轮对的垂向振动经一系悬挂传到转向架,再经二系悬挂传到车体,其振动频率f降低,振动幅值迅速减小,传到车体上时振动已变得很弱;f>5Hz时,车体、前后转向架和一位轮对垂向加速度的功率谱密度均随着一系阻尼器两端橡胶节点刚度与一系弹簧刚度比值的增大而增加,尤其是车体和前后转向架的垂向加速度的功率谱密度变化更为明显,因此降低橡胶节点的刚度有利于提高车辆运行的平稳性。

重载货车轴重与速度匹配关系研究

基于重载货车—轨道耦合动力学模型,采用机车车辆与线路最佳匹配设计方法,进行货车轴重与速度的匹配研究。结果表明:25,27,30和40t轴重重载货车容许通过轨道低接头的速度应分别小于110,100,90和60km.h-1;40t轴重重载货车以60km.h-1速度在直线线路上运行时,其轮轨垂向力为249.6kN,非常接近英国铁路250kN轮轨垂向力的限值;在我国现有以60kg.m-1钢轨为主的干线铁路上开行30和40t轴重重载货车,对轨道结构的破坏比现有低轴重货车严重得多,但开行27t轴重重载货车是可行的;40t轴重重载货车在600m半径的曲线轨道上以40～120km.h-1速度运行时,轮轨垂向力最大值超过了英国铁路的250kN轮轨垂向力限值,轮轨横向力最大值非常接近我国《铁道车辆动力学性能评定及试验鉴定规范》所规定的77.80kN容许限值,另外轮轨磨耗功非常大,因此40t轴重重载货车还不能直接应用于我国现有60kg.m-1钢轨的轨道。

基于列车动力响应的铁路桥梁损伤诊断方法

以桥梁单元的刚度下降率作为损伤指数,通过列车—桥梁耦合振动理论计算列车动力响应对桥梁损伤指数的灵敏度,并构建立灵敏度矩阵和建灵敏度方程,利用约束优化方法求解灵敏度方程得到各单元的损伤指数,实现对桥梁损伤的诊断。应用该方法对1座简支梁桥进行损伤诊断的结果表明:该方法对轨道不平顺不敏感;利用列车车体和转向架的加速度、速度和位移响应均能对桥梁进行准确的损伤诊断,但这3种响应信号中的位移响应最难测量,而且相对于转向架而言,在车体上更容易布置传感器,因此建议优先选用车体加速度和速度响应作为桥梁损伤诊断的输入;该方法既能诊断桥梁单一位置的损伤,也能识别桥梁多个位置的损伤。

车辆整备状态车体垂弯频率优化方法研究

为提高轨道车辆整备状态车体垂向一阶弯曲频率,提出基于灵敏度分析和车下设备弹性吊挂参数设计方法优化车体垂向一阶弯曲频率。以车身型材骨架厚度为设计变量,用模态灵敏度理论对车体垂弯进行优化设计;结合改进车下设备与车体连接方式,研究了不同吊挂形式及刚度对车体垂向弯曲频率的影响。研究结果表明:采用灵敏度分析调整车体敏感部件厚度后,车体垂向一阶弯曲频率由9.70Hz提升至10.60Hz,但车体质量相应增加0.93 t;而采用基于车下设备弹性吊挂参数设计的方法,设置下吊设备固有频率为7Hz时,整备状态车体的垂向一阶弯曲模态频率提升至10.51Hz,相对而言基于弹性吊挂参数设计的方法更易于实际工程应用且不增加车体结构质量。

高速客车转向架构架焊接接头疲劳可靠性分析

为研究构架焊接部位的疲劳可靠度,根据国内Q345焊接头的疲劳数据,结合包含超长寿命概率S-N曲线,建立了动车组转向架焊接构架横向对接、横向T形和纵向T形焊接头的概率疲劳S-N曲线。以我国高速动车组典型的CRH2动车组转向架构架为研究对象,确定了其焊接构架吊挂点附近31个焊接头局部的疲劳应力。结合概率疲劳S-N曲线进行了较大应力部位的疲劳寿命预测和可靠度评估。结果说明:齿轮箱吊座与横梁附近的焊接部位是较危险的部位;在置信度97.5%、可靠度0.975下的寿命为3.88×108循环;在置信度97.5%、寿命为109循环的可靠度为0.948 2。

青藏线棚车在强横风下的稳定性研究

本文通过对桥梁和路堤上棚车的缩比模型的风洞试验得到了车辆气动力系数与侧滑角之间的关系。在此基础上,根据力矩平衡原理,建立了在强横风情况下棚车在轨道上倾覆和车体在转向架上倾覆的计算关系式。分别得到了棚车在转向架上倾覆和在轨道上倾覆时棚车车速与临界倾覆之间的关系。计算结果表明:棚车车体在转向架上倾覆的临界风速小于同等车速下棚车在轨道上倾覆的临界风速。

基于ANSYS的铁道机车车辆车体建模研究

具体分析了铁道机车车辆各种车体结构、有限元结构模型、ANSYS软件特点,以动车组、客车、敞车和罐车车体为例,基于ANSYS软件对如何快捷有效合理地建立各种车体模型进行了探讨,总结了一些车体建模的方法,可以很大程度上提高车体建模的效率。

货物列车动力学性能评定标准的研究与建议方案(待续)——防脱轨安全性评定标准

针对沿用 16 a之久的 GB5 5 99— 1985《铁道车辆动力学性能评定和试验鉴定规范》中所存在的突出问题 ,根据国内外有关车辆动力学性能评定标准的最新发展和运用实践经验 ,并结合现代动力学理论研究成果 ,提出了相应的修订方案建议 ,以适应当前我国铁路货物运输发展应用需要。本文给出了防脱轨安全性指标 (脱轨系数、轮重减载率 )的评定标准之建议方案。

货物列车动力学性能评定标准的研究与建议方案(续一)——轮轨横向力评定标准

针对 GB5 5 99— 1985《铁道车辆动力学性能评定和试验鉴定规范》中轮轨横向力评定标准所存在的缺陷及其在现阶段的不适应性 ,提出了修订轮轴横向力评定标准的建议方案、实施细则说明及其修订的理论依据。

货物列车动力学性能评定标准的研究与建议方案(续完)——轮轨垂向力及车钩力的评定标准

为了满足我国铁路货物运输重载化发展应用需要 ,提出在《铁道车辆动力学性能评定和试验鉴定规范》中增加轮轨垂向力及车钩力评定标准的建议 ,并具体给出了轮轨垂向力和车钩力评定标准的建议方案。

新型微机控制单车制动试验器

传统的单车试验器有很多不足之处，为此新研制了一种性能优良的微机控制单车试验器，文章介绍了它的主要工作原理、特点及系统组成。

第二代单元列车敞车的设想

本文对“八五”期间将新研制的第二代单元列车敞车的设计参数进行了分析,提出了十余个应当考虑的问题及分析意见,最后列出了浴盆式和平底敞车的几种参考方案。

解析国家标准《铁路机车车辆自动识别设备技术条件》

在介绍我国铁路车号自动识别系统成功投入使用后所取得效果的基础上,简要介绍铁路机车车辆自动识别系统在我国铁路的使用情况及相关规范、标准的制定和实施情况,对GB/T25340—2010《铁路机车车辆自动识别设备技术条件》中的重点章节予以解释和说明。

西宁客车车辆段工艺设计特点及创新

为了解决车辆段段址地块不规整、占地及房屋面积不足等不利因素,同时为了提高车辆段检修工艺水平及效率,在分析西宁客车车辆段检修工艺流程、检修规模的基础上,对客车段总平面布置、检修工艺设计、起重机设备选型进行优化设计。通过采用合并功能房屋、设计组合修车库、选用欧标起重机等措施来消除相关不利因素,提高车辆段的检修工艺水平,降低车辆段能耗。

轨道交通列车司机控制器概述

司机控制器是列车司机控制列车运行的主令控制器,是利用控制电路的低压电器间接控制主电路的电气设备。通过司机控制器的分类和性能指标的对比,指出了不同结构和不同输出模式的优缺点。介绍了近年应用的几种司机控制器,并展望其发展趋势。

旁承垂向阻尼力对敞车重车车体侧滚性能的影响

为解决敞车在重车工况下通过AAR标准中特殊激扰线路时车体侧滚超限的问题,利用车辆系统动力学仿真分析软件NUCARS建立了敞车的动力学计算模型,分析了旁承垂向阻尼力对重车车体侧滚角的影响。结果表明,增加旁承垂向减振功能,能有效抑制车体侧滚角,且对车体垂向振动加速度无不利影响。

车辆溜放过程的动态模拟

文中提出了车辆溜放动态模拟可执行软件设计方法，包括溜放模拟描述方法及计算模式、各项参数的判定计算方法、数据组织以及程序处理流程设计等方面内容。

耐低温快速微控单车试验器系统简介

介绍了铁路客货车用耐低温微控单车试验器的性能、特点与技术参数。

双层机车车辆综合试验车的开发研制

介绍了双层机车车辆综合试验车的开发研制过程、主要试验功能、主要技术特征及结构性能等。

车体构件的冲击试验

为了正确评价铁道车辆的碰撞安全性 ,日本铁道综合技术研究所对车体构件进行了冲击试验 。