基于ANSYS的标准地铁列车防爬器螺栓仿真分析

地铁列车防爬器的安装螺栓需要承担第一节车的重量,并且不发生断裂,因此对防爬器螺栓进行强度校核非常重要。螺栓连接接触面多,非线性特征复杂,使得真实的螺栓有限元仿真计算收敛困难,一般采用简化模型进行计算。文章以标准地铁列车为例,采用ANSYS软件模拟真实的防爬器螺栓受力情况,对收敛的方法进行总结,并对防爬器进行试验验证,试验结果证实了仿真收敛方法的准确性。

面向工位的标准地铁列车车体模块化设计

城轨车辆车体零部件模块与当前的工位制节拍化生产的契合程度不高,导致车体模块化率低。对此,文章以标准地铁列车为研究对象,提出了面向工位的车体模块化设计方法,并对车体模块化设计过程及成效进行了分析。结果表明,面向工位的车体模块化设计有助于提高车体模块化率,实现工作效率、产品质量、经济效益的提升。

城市轨道交通列车运行控制系统分级标准研究

结合城市轨道交通列车运行控制系统(MTCS)的发展现状以及将来的技术发展战略,参考欧洲列车运行控制系统(ETCS)和中国铁路列车控制系统(CTCS)分级和标准化的思路,阐述MTCS分级标准建设工作的重要性,对MTCS的分级标准建设方式给出一定的建议。MTCS体系以车载设备为核心,通过对地面控制设备的扩展以增强系统功能,可以分为1～4个不同的等级。系统可在低等级的基础上叠加设备来构成高等级的系统,不同等级间的主要差别在于地-车信息传输的方式和系统自动化的程度。给出MTCS的系统结构和各等级的概述,并对不同等级的功能进行对比。

市域线快慢车组合运营模式研究与实践

市域线快慢车模式在国内尚无设计标准。结合国外运营线路的经验,对广州快慢车运营模式进行研究,探讨快慢车运营模式的关键技术标准,并对广州地铁14号线快慢车运营模式的主要设计方案进行介绍。

系列化中国标准地铁主要部件对车辆火灾热释放速率的影响研究

随着社会经济发展,地铁车辆已成为我国现代交通的重要基础设施。热释放速率是轨道交通车辆防火设计、火灾安全评估和隧道通风系统设计的重要参数,然而现有地铁列车火灾燃烧特性的研究结果并不能反映出车内主要部件对火灾热释放速率的影响。为了有效地对地铁列车结构和防火设计提供指导,基于系列化中国标准地铁列车实际结构,根据材料燃烧试验测试得到的车内非金属可燃材料的燃烧特性参数,建立车辆火灾的数值计算模型,通过数值计算方法模拟采用不同燃烧特性材料时的车内火灾蔓延过程,对比分析顶板、侧墙、座椅和地板4种车内主要部件对车辆火灾热释放速率的影响。研究表明,地铁车厢内主要部件对热释放速率的影响程度与火灾蔓延顺序、部件空间位置有关,影响程度由大到小依次为顶板、侧墙、座椅、地板。

地铁振动引起的二次辐射噪声适用标准研究

研究了城市地铁产生的二次辐射噪声测量现状及评价方法,依据现行地铁二次辐射噪声监测相关标准,对城市地铁产生的二次辐射噪声进行测量,将JGJ/T 170—2009、GB 50118—2010和GB/T 50355—2018中规定的限值与地铁二次辐射噪声的特征频谱、环境影响评价以及噪声限值进行了对比分析。结果显示,现行标准限值在执行中存在一定的不完善之处,需要根据实测数据重新分析评价标准的适用性、准确性和合理性。结合当前噪声管理的社会需求,提出了声级增量和特征频谱增量的概念,并将分析结果与现行标准值进行了比较分析,表明声级增量和特征频谱增量能更好地反映二次辐射噪声的影响,对于地铁二次辐射噪声标准的制修订具有参考价值。

标准地铁车辆用新型制动摩擦副设计与试验研究

结合标准地铁摩擦副安装接口要求和车辆制动参数,通过方案设计、计算校核和试验验证等方式开展新型轻量化制动摩擦副的设计与试验研究,论证新型轻量化制动摩擦副在标准地铁车辆上的适用性和制动匹配性。新型轻量化制动摩擦副中的闸片采用合成材料,制动盘采用铝基复合材料,并利用搅拌摩擦成型技术制备。通过仿真分析对制动盘热容量进行计算校核,同时基于VDI 2230标准对制动盘紧固件安全系数进行计算校核,结果显示铝基复合材料制动盘热容量与紧固件连接安全系数均满足相关标准要求。通过对新型制动摩擦副开展相关试验,铝基复合材料制动盘和合成闸片的物理和力学性能均能满足标准地铁规定要求;铝基复合材料制动盘与紧固件连接安全可靠,满足振动冲击试验标准要求。已完成的制动摩擦副全尺寸制动动力台架试验结果显示,摩擦副的平均摩擦因数稳定、闸片磨耗量小、制动盘温升小、制动噪声低,摩擦副具有良好的匹配性。根据校核分析和试验结果,新型制动摩擦副满足标准地铁车辆制动需求,可进行推广使用。

系列化中国标准地铁列车车门系统密封性研究

车辆密封性能是影响乘客舒适性体验的关键因素,而车门系统密封性能的优劣直接决定了车辆的密封性能,因此提升车门密封性意义重大。通过分析影响车辆密封性能的阻塞比、车辆运行速度等因素,结合舒适性评价标准,针对塞拉门系统密封性能的提升进行了研究。文章提出了增加约束限位和改进胶条断面等方式实现车门系统密封性能优化,并通过台架充压试验进行对比验证。结果表明,在门扇下部增加约束和气动压紧锁的方式能显著提升车门系统的密封性能;采用反向唇边的非对称式护指胶条对提升车门系统密封性也具有一定效果。研究成果可为系列化中国标准地铁列车车门系统的密封结构设计提供指导建议。

系列化中国标准地铁列车综述

为减少城轨车辆研发成本及缩短研制周期,解决不同产品平台差异带来的成本增加等问题,开展了系列化中国标准地铁列车的研制。系列化中国标准地铁列车平台以用户需求为主线,结合新产品、新技术、新材料的技术升级换代,充分考虑车辆全寿命周期成本,具有标准更统一、环境更适应、配置更灵活、架构更安全、运行更节能、运维更智能、运用更高效、乘坐更舒适等技术特点。文章介绍了系列化中国标准地铁列车项目研究的主要内容,详细阐述了系列化中国标准地铁列车平台的技术特点,并重点分析了该项目的经济效益和社会效益。

浅析CBTC数据通信系统的安全隐患

基于通信的列车自动控制(CBTC)系统代表了当今城市轨道交通信号系统的发展方向和先进技术的发展趋势,采用IEEE802.11作为其无线数据传输标准,容易受到其他无线设备干扰。首先介绍目前国内外城市轨道交通使用的通信信号系统,针对国内某城市地铁发生的事故,从技术上分析CBTC数据通信系统的安全隐患,从多个角度提出了减小或者消除干扰的方法,以提高地铁系统运行的安全性和可靠性。

中国标准地铁列车车门系统统型化研究

针对目前国内地铁车辆车门系统种类繁多、关键零部件无通用性、车门故障率居高不下、项目重复开发等问题,结合国内地铁车辆运用现状和现有车门特点,对标准地铁车门系统机械接口、电气接口、功能、性能等进行了统型研究,降低了车门系统故障率,实现了接口标准化、功能配置化、零件通用化,减少了备品备件种类、车门制造和运用维护成本。

无人驾驶标准地铁列车制动系统适配性及高可用性研究

无人驾驶地铁列车已成为城市轨道交通的主流发展方向,其运行特性对车辆各系统提出了更高的要求,尤其是保证车辆安全的制动系统。本文介绍了无人驾驶标准地铁列车架控制动系统的组成及基本工作原理,分析了无人驾驶标准地铁列车制动系统的适配性以及列车运行的关键影响因素,提出了提高风源系统、制动控制系统可靠性和适用性的有效方法,并从制动系统角度提出了提高列车舒适度和停车精度的可行性方案,提升了无人驾驶标准地铁列车架控制动系统的适配性及可用性,对无人驾驶标准地铁列车安全舒适载客运营具有重要意义。

系列化标准地铁列车辅助电源系统平台设计

本文以系列化中国标准地铁列车为依托,结合用户需求及以往项目统计,在充分考虑未来地铁列车辅助系统发展方向的同时,按照模块化、简统化、轻量化的设计思路,研发了适配于80 km/h及120 km/h A/B两种车型的辅助电源系统平台,同时以平台中的一种产品为例,介绍相关试验情况,展示部分试验数据。该平台具有高集成度、高效率、小型轻量及性能优越等特点。仿真及试验结果表明,该平台产品具有良好的结构强度以及散热性能,满足未来一段时间内地铁列车辅助电源系统的需求。该平台的成功研制,对于降低地铁车辆运维成本,引领轨道交通辅助电源技术发展方向,推动相关产业的发展具有重要意义。

标准地铁列车供风制动系统平台搭建和简统

基于系列化中国标准地铁列车的研制,按照整车顶层设计要求,以用户需求为导向,基于安全可靠的原则,在考虑产品多样化的前提下开展供风制动系统平台搭建和简统。通过对国内速度80~120 km/h各型地铁车辆运用环境和需求的分析,确定系统的顶层技术参数和平台架构。搭建的系统平台采用统一的系统原理、系统功能和接口,可根据市场项目需求选择配置所需要的功能模块;对系统关键部件和备品备件实施深度简统,经市场批量推广后将会显著降低研制和维修成本、缩短研制的时间,同时也给系统安全和可靠性的提高提供了保障。

中国标准地铁列车产品平台的研发

根据研发制造中国地铁列车的历史脉络与市场特点,探讨如何研制符合中国城市轨道交通市场需求的标准地铁列车。提出以"零配件统型、整车集成联合设计、产品平台拓展系列化"3个主要阶段为工作主线,以渐进的方式实现中国地铁列车的标准化并形成面向不同用户需求的标准化产品平台;并系统归纳标准地铁列车总体设计的要点,为中国标准地铁列车的研发提供指导和借鉴。

地铁列车车体技术研究

城轨交通高质量可持续发展是交通强国建设的重要内容。欧盟、日本在轨道车体领域进行集团式产品和技术开发已持续推进近10年,其技术创新具有全局性、整体性和系统性。为提升我国地铁列车技术整体水平,中国中车在相关部委支持下开展了系列化中国标准地铁列车的研制。针对地铁车体设计要素和既有技术体系进行了调研,分析了车体顶层设计和融合技术的重要性,探讨了中国标准地铁车体技术创新平台搭建要素;介绍了标准地铁车体结构继承性、设计优化和性能提升情况、试验验证结果和设计简统成果;论述了车体新材料、新工艺、新结构等技术创新的方向与目标。结果表明,标准地铁车体结构符合技术规格书要求,可满足行业实际应用需求,对地铁车体进行前瞻性和基础性技术研究仍具有迫切性和必要性。

地铁列车人机接口界面标准化方案设计

通过分析北京地铁2条线路典型的地铁列车人机接口界面的差异,说明北京现有地铁列车人机接口界面具有通用性较差的缺点。为了解决这一问题,从人机接口的界面结构框架和界面布局两方面出发,提出了一种标准化的人机接口界面方案。

系列化中国标准地铁列车电气系统

针对目前国内城市轨道交通车辆电气系统标准化程度低、备件繁多、智能化程度不高等问题,基于系列化中国标准地铁列车的顶层设计原则,进行了地铁列车电气系统调研与新技术应用研究,围绕用户需求开展了不同车型电气系统及部件的接口规范化、性能及功能简统化和标准化等设计工作,完成了系列化中国标准地铁列车电气系统平台研制,实现了电气系统的智能化、可配置化和功能性能升级,更安全、更智能、更节能的电气系统平台可为系列化标准地铁的推广应用和智慧城轨的建设奠定基础。

地铁列车线缆布线规范化设计探讨

基于地铁列车线缆布线的复杂性及其对车辆整体安全性、可靠性和品质性的要求,系统阐述了列车线缆布线的总体原则,以及底架布线、车顶布线、车辆间跨接布线3种设计方案。同时对布线线槽材质、固定方式和安全接地进行探讨,确保列车布线从设计到后期运营维护整体规范、便捷安全。

地铁列车车体技术发展综述

为了推动系列化中国标准地铁列车的研制,文章调研分析了欧盟和日本地铁列车车体技术的研究成果和发展趋势,探讨了国内车体技术的发展目标与策略,并着重分析了标准地铁列车车体的设计方案。通过分析目前车体技术标准体系存在的问题,逐步完善和构建符合我国国情的标准体系架构,最终实现地铁列车车体产品和标准的双重国产化。