高速列车接地系统对车体电流及过电压分布的影响分析

高速列车独特的轮轨耦合移动接地系统在其行车安全方面起到关键作用,不合理的接地设置无法有效降低车体暂态过电压幅值,会造成设备绝缘击穿,同时,窜入车体的环流会恶化车载设备、轴承的电磁环境,车载设备与人员安全也需要得到充分保障。因此,对高速列车的移动接地系统性能研究,需要兼顾接地电流与车体过电压两项重要指标进行优化改进,服务于提升动车组长期的服役性能。以吸上线区间和电分相区间的“车-所-网”供电和回流系统为例,对动车组车载设备进行参数测量,对“车-所-网”供电系统进行等值计算。基于车载关键设备的实测阻抗参数,构建“车-轨-网”牵引供电系统的等效电路模型,研究车载牵引供电系统高压侧操作过电压特性以及车体过电压的传播规律,解析列车接地系统对车轨环流及车体过电压分布的影响机制,并结合接地回流及车体过电压两方面指标,对比不同接地阻抗参数及布局方式对车体过电压与车轨环流的影响规律。最终,获得一套基于调整电阻、电感以及接地方式的平衡了电压与电流的优化方案。

基于Wasim的三体船耐波性能的敏感性分析

针对三体船舶在不同海况下的动力响应影响因素进行敏感性分析,并对三体船的主侧体布局进行优化设计。采用三维时域Rankine源法分析一艘典型三体船在不同分离比和不同侧体纵向位置时的耐波性响应特性。采用水动力分析软件Wasim针对3种航速、5个浪向、2个横向位置及5个纵向位置多次进行升沉、横摇和纵摇运动响应模拟,对不规则海域内的响应振幅算子(RAO)进行敏感性分析。布局分析结果表明,在船舶的耐波性能方面,对于所有的航速、浪向和模态周期下,侧体布局并没有保持一致的最佳位置,在常规迎浪条件下,主侧体横向间距小利于耐波性能;垂荡和纵摇运动性能的优劣主要取决于主侧体的纵向相对位置。

基于高速列车接地系统参数对车体电流及过电压平衡的优化

由于高速列车的不断提速,接地系统迎来了全新的挑战。当列车与轨道之间发生相对运动时会产生加剧接地回流现象,导致列车车体电位升高,造成轴承和接地碳刷、绝缘节、车载传感器等异常甚至损坏等问题。针对目前高速列车存在的接地回流和车体电位的问题以及高速列车接地系统二维模型无法基于径向参数的基础上对同一车轴左右两侧电位进行仿真分析等存在的不足,当前有必要对高速列车综合接地系统进行更为完善的三维建模,并对接地系统的接地方式和接地参数等进行优化分析,以达到抑制接地电流和降低车体电位的目的。首先,基于RCL测试仪对车体的阻抗和感抗参数以及车体尺寸实际参数等实测数据及理论分析,在充分考虑各方面影响因素的前提下,分别从牵引变压器、接触网以及高速列车车载变压器、高压电缆、车体等方面,完成了高速列车综合接地系统三维电路模型的构建;同时,结合列车经过吸上线工况下的动态接地回流试验与高速列车升弓和闭合VCB的静态过电压测试试验,将仿真结果同实测结果进行对比,验证了三维模型的可靠性;最后,基于三维仿真模型,对接地系统的径向参数及保护接地和工作接地的三维分布进行优化设计,优化后,流过列车各保护接地的接地电流均有不同程度的降低,分布更加均匀,同时车体电位也在安全限值内。

重型商用车传动轴布置校核及优化方法

重型商用车多采用十字轴万向节传动,传动轴十字轴布置夹角是影响传动轴总成寿命的重要因素。首先,通过对传动轴失效模式和受力情况进行分析,得出传动轴夹角过大是导致其失效的主要原因之一,然后采用多体模型与试验设计(DOE)分析方法得出动力学的最优布置角度,最后对传动轴布置硬点、连接法兰偏置距与法兰长度进行优化。优化后传动轴当量夹角明显减小,有效提升传动轴使用寿命,解决了传动轴失效问题。

计及进排气效应翼身融合布局机体—动力装置气动干扰研究

高气动效率是翼身融合布局获得竞争优势的关键因素。为有效抑制动力装置对该布局气动效率的不利干扰,需对适用于翼身融合布局的动力装置布置形式进行深入研究。本文采用计算流体力学(CFD)技术和可计及进排气影响的动力短舱模型,对某翼身融合—背撑发动机构型进行了精细内、外流耦合数值模拟,研究了巡航点附近动力装置和翼身融合机体之间的气动干扰特征。研究结果表明,相对于孤立翼身融合体构型,全机构型的翼身融合体部件升力系数大幅降低,阻力显著增大,短舱溢流在机身上形成的高压区是升力系数降低的主要原因;转速增大,发动机对机身边界层抽吸效应增强,翼身融合体部件升力系数降低量明显减小;在低转速状态,短舱无发动机喷流部件的唇口吸力效应较强,转速增大至接近全转速时,吸力效应被抵消,该部件产生阻力。

吸气式高速飞行器一体化方案:回顾与展望

通过梳理吸气式高速飞行器一体化发展脉络,回顾和分析了技术验证、实用化和未来重复使用阶段飞行器一体化方案的主要研究内容和关键进展。在技术验证阶段,设计者针对轴对称构型和升力体构型提出多种一体化方案及对应设计方法,有力支撑了高速飞行技术验证,丰富了一体化设计理论。在实用化阶段,高速飞行技术工程应用对一体化提出严苛的约束,一体化主要解决流量捕获、设备装载和升阻比之间的矛盾,逐渐形成腹部进气布局一体化方案。针对未来重复使用飞行器,更多样的动力模式、更复杂的气动外形对一体化设计提出更高要求,高效、宽范围的动力系统、高度一体化的翼身融合构型、更优的进气布局方案是吸气式高速飞行器一体化设计的重要发展方向。

基于专利视角的滑板底盘技术发展研究

利用专利分析方法,从专利公开态势、专利技术构成等方面分析了滑板底盘技术的专利布局及重点研发方向,梳理了车身电池包一体化、线控底盘、智能热管理系统等关键技术点的发展路线,并从宏观、微观角度剖析了滑板底盘技术发展现状及未来发展趋势。

机载高超声速飞行器中的轴对称旋成体气动布局研究综述

气动布局设计是机载高超声速飞行器总体设计的必要内容之一,轴对称旋成体布局作为一种机载飞行器应用的主流布局形式之一,有着极为重要的研究价值。本文从总体和气动的视角概述了三款使用轴对称旋成体布局的机载高超声速飞行器。分析了采用此种布局的飞行器在研发过程中可能遇到的难题和阻碍,并站在工程应用的角度给出了解决这些难题和阻碍的手段。最后,展望了轴对称旋成体布局的机载高超声速飞行器在未来的发展趋势,为国内机载高超声速飞行器的研制工作提供借鉴与参考。

邻近布局引起实验动物电磁剂量变化的仿真

针对多频点、大样本量生物电磁暴露系统中剂量差异特征不明确的问题,采用生物电磁仿真软件Sim4Life建立了4种对比仿真环境,仿真频率点为1.8 GHz、2.4 GHz、3.6 GHz和5.8 GHz,对实验小鼠的散射电场和全身平均比吸收率(Whole body average specific absorption ratio,WBASAR)进行了仿真计算及分析。结果表明:受到电磁散射的影响,邻近布局中实验动物的WBASAR值随空间分布变化,变化规律与激励电场的分布趋势相似;激励电场是引起WBASAR值变化的主要因素。此外,WBASAR值的变化还受到频率的影响,高“身体尺寸-波长”比值抑制WBASAR值的变化。针对实验动物的电磁剂量变化特征,提出了降低群体剂量不确定性的设计建议。本研究为生物电磁实验平台的设计提供了剂量评估基础。

浅谈汽车车身线束布置规范

根据整车线束布置原则,浅析车身线束布置要点,以此来避免在设计中出现问题。

外业测量影响涵洞功能性要点分析

从外业测量工作广度和深度方面对涵洞位置、涵底标高、洞身布置、洞口建筑、地质钻探等涵洞设计的功能性影响进行分析,以及在外业测量中如何根据现场条件对涵洞进行针对性设计。

工作面采动煤体卸压增透效应研究与应用

为研究采煤工作面前方煤体卸压增透效应,提高煤体卸压瓦斯抽采量,分析了采煤工作面前方采动煤体变形破坏与渗透率变化过程的相关性,在工作面前方卸压区,煤体发生滑移破坏,有明显的扩容及卸压增透效应。现场实测了工作面前方煤体应力及钻孔瓦斯流量随工作面推进过程的变化规律,确定了支承压力区、卸压区分布范围。在卸压区内,因煤体渗透率增大,钻孔瓦斯平均流量提高2~3倍。基于工作面前方煤体卸压增透效应,根据不同钻孔失效距离及卸压区宽度,给出了不同偏角(钻孔与垂直煤壁方向夹角)下的预抽钻孔卸压瓦斯抽采量计算式。分析结果表明:钻孔偏角越大,卸压瓦斯抽采量越大。结合某矿N2105工作面现场条件进行计算,得出钻孔偏角最大可为21.4°,相比原垂直煤壁钻孔,单孔卸压瓦斯抽采量可增加978.5 m3,预期可有效提高本煤层瓦斯抽采率。

车身内部布置CAD系统及其应用

介绍了自行开发的汽车车身内部布置的CAD系统，并就系统在设计中的应用作了说明。该系统是在通用图形软件基础上进行二次开发而成的,以SAE标准、EEC标准及GB（国标）为主要依据，将CAD技术运用到车身内部布置设计中。

城市内涝问题的规划改善途径研究——以湖南省为例

随着极端天气情况频发,国内很多城市连续遭遇强暴雨袭击,引发了严重的城市内涝。然而,伴随着内涝的不断发生,城市建设过程中对排水工程重视不够、设施建设标准偏低、防涝观念薄弱等问题逐步凸显。本文试图从内涝问题的形成原因出发,结合湖南地区的一些项目实践,尝试在城市蓄水湖面、河道的水量平衡、水体布局等方面提出一些规划改善途径,以期对类似项目有所裨益。

基于位姿图和性能融合的产品布局设计方法

为解决产品布局智能化设计问题,对产品布局设计方法进行研究。根据机械产品方案设计中结构布局约束的特点,提出基于位姿图和性能融合模型的产品布局设计方法。该方法对产品布局约束关系抽象化,建立布局设计约束之间的关系表达。在性能求解方面,构建产品功能需求模型、运动功能配置和模块结构之间的映射,得到产品简化布局模块结构。在此基础上,以低序体阵列表达产品布局拓扑结构,并且利用位姿图建立的空间布局模型,对产品模块结构进行定位、定序及邻接等关系的描述和布局组合操作,得到产品结构布局方案。在Pro/E平台中,利用VC.net 2003工具二次开发产品布局设计系统,以数控机床产品布局设计为例,运用提出的方法对其进行布局约束信息表达和布局求解,验证该模型的可行性和有效性。

缓倾斜薄矿体采场伪倾斜布置及参数优化研究

为了实现高效低成本开采缓倾斜薄矿体的目标,基于对缓倾斜薄矿体开采方法以及铲运机运距的研究,利用数学方法定量分析了伪倾斜采场布置中的各个采场参数之间的关系,得到各采场参数之间的数学公式,为生产实践确定采场参数提供了理论参考标准。针对国内某矿山1～9号缓倾斜薄矿体,在伪倾斜布置理论分析的基础上,运用正交试验方法对矿山采场参数的确定进行优化定量研究,选出最优的采场参数布置方案以及各因素影响采场指标值(采矿生产能力和采场成本)的权重大小,确定最优方案为A2B2C1,即矿体伪倾斜布置方向与矿体倾向夹角为45°、采场宽度8 m、采场沿倾向长度50 m。改善了传统采场参数的定性确定,提供了科学、准确、定量的理论判定依据,使得采场的生产能力得到提升以及采准工程的布置成本减低。此优化方案可推广应用到类似矿山。

808轻卡踏板和操纵件布置和人机工程校核

在车身总布置设计的过程中,脚踏板布置和方向盘、控制钮件等各种操纵件布置至关重要。文章结合实际经验,运用车身内部布置设计的方法(基于UG软件车身内部布置系统),结合相关国家标准、法规要求,对脚踏板和方向盘、控制钮件等进行人机工程学分析校核,为新产品满足驾驶员操纵舒适性的要求提供了充分的理论依据。

基于人机工程学的轿车车身总布置设计

文章以普通轿车为例,基于人机工程学理论知识,介绍了轿车驾驶员座椅布置以及利用眼椭圆和头廓包络对驾驶员视野及头部空间进行设计和校核的一般方法,并对影响轿车乘坐舒适性、驾驶员视野区域以及头部活动空间大小等主要人机工程学尺寸做了探讨,最后概述了CATIA V5知识工程和参数化设计技术在轿车车身总布置设计中的重要意义。

翼身融合布局客机的客舱设计

翼身融合作为一种新型民机布局,其客舱设计较常规布局有很大不同.以翼身融合布局客机客舱为研究对象,结合其自身特性,确定了与客舱设计相关的适航条例和舒适性要求;确定基本布局方案和客舱参数化设计方法;以250座三级布置为例,对客舱区座椅和设施等进行了详细布置.结果表明,翼身融合布局客舱的参数化方法是可行的,能够满足飞机系列化发展对客舱灵活布置的需要.但应急撤离设计方案是否满足90 s撤离适航要求的应急疏散问题还有待进一步的实验验证.

考虑人因的单元设施布局优化设计方法

为了在单元设施布局过程中考虑人因学因素,引入快速全身评估法对单元中手工搬运作业的人体职业性肌肉骨骼损伤风险进行了量化分析,并结合物流因素提出了考虑人因的单元设施布局优化模型。为了提高优化效率和精度,采用简化的粒子群算法对模型进行求解。以某军工企业数控加工单元为实例,利用该模型进行单元设施布局优化设计,并利用Delmia软件的人因模块进行仿真,验证了在设施布局设计时综合考虑人因和物流因素,不仅可以提高生产系统的整体效率、降低工人手工搬运作业的人体肌肉骨骼累积损伤风险,更有利于实现人与制造资源的互联及制造过程的人性化。