基于GASF-CNN的高速列车转向架关键部件劣化状态识别研究

为研究高速列车转向架关键部件劣化状态的识别方法,通过统计抗蛇行减振器服役性能参数的分布特征,同时考虑阻尼和节点刚度变化组合形成5种劣化抗蛇行减振器试验工况,选取新踏面廓形和旋修后运行15万km、25万km的磨耗踏面廓形,进行了劣化状态下车辆动力学响应线路测试。基于实测数据,设计并构建基于GASF-CNN的转向架关键部件劣化状态分类辨识模型,以实测车体和构架横向加速度数据作为模型的训练集和测试集进行分类辨识模型训练,并对模型的泛化能力和识别准确度影响因素进行分析。通过优选数据构造方式、数据滤波、滑动窗口长度和数据通道数量,模型达到了较高的分类准确度,且对列车不同运行方向、不同速度级、不同运行环境等也达到了较好的泛化能力。

重载铁路货车轮径差与车轮圆周磨耗关系的试验研究

文中采用神华重载铁路模拟状态修运行试验数据,对运用20万km的C80型敞车车轮踏面圆周磨耗情况进行统计分析,比较初始设置不同轮径差、踏面圆周磨耗轮对运行20万km后轮径差分布和踏面圆周磨耗量的影响,并使用假设检验的方法对影响的显著性进行验证。

轮轨异常磨耗下的动车组振动特性研究

轮轨异常磨耗是引起车辆振动响应异常的重要原因,其中踏面凹磨和车轮多边形是最常见的动车组(EMU)磨耗形式。为研究某型动车组在踏面磨耗和车轮多边形下的振动响应规律,建立了非线性车辆动力学模型,采用短波分量与轨道谱叠加生成轨道不平顺,利用磨耗参数生成不同磨耗程度的踏面文件,研究了不同组合工况下的振动响应规律。仿真结果表明:车轮多边形的波深对车辆系统各层级的振动响应作用显著,随着车轮多边形阶数的增加,各层级的频域响应幅值先增加后减小,当阶数为7时,幅值达到最大值;踏面凹磨对各层级垂向频谱分布影响较小,对构架层横向频谱分布影响显著。随着磨耗程度的加深,构架横向主频向右偏移,其6~30 Hz频带响应幅值增加明显;车轮多边形阶数与波深对动车组各层级的垂向振动传递率影响不显著,悬挂系统对高于2 Hz的频带有良好的衰减作用。

动车组踏面凹型磨耗对车辆稳定性的影响

针对某型高速动车组在运行过程中出现构架横向报警的问题,建立考虑踏面凹型磨耗的动车组动力学模型.通过仿真分析和现场试验相结合的方法,研究不同运行里程凹型磨耗踏面与钢轨的轮轨关系以及凹磨踏面对车辆稳定性的影响.研究结果表明:镟修踏面与钢轨匹配时轮轨接触点呈现均匀分布,凹型磨耗踏面轮轨接触点主要分布在凹磨区域两侧;随着轮对横移接触点发生跳跃,产生假轮缘效应,引起剧烈的轮轨横向冲击;随着凹磨加剧车辆稳定性逐渐降低,当车辆高速运行过程中,凹磨踏面对应构架蛇行带来横向振动频率与构架自身的固有振动频率接近,容易发生横向耦合振动,使得横向加速度超过限制值;踏面凹磨是造成构架横向报警重要原因,通过轮对镟修能够有效抑制构架报警情况发生.

铁路车辆磨耗型车轮的三维热接触耦合分析

建立了铁路车辆磨耗型踏面LM、LMA、XP55、S1002四种车轮与60 kg/m钢轨热接触耦合的三维有限元模型,利用大型有限元分析软件MSC.Marc分析了在不同载荷工况下,车轮与钢轨抱闸滑行时的应力场和温度场的分布规律和变化规律,分析了温度场对应力场的影响,并分别得出了在弹性模量、热导率、比热容、线膨胀系数等材料属性随温度变化的情况下,与相应参数恒定时的应力场与温度场分布,分析了各参数对计算结果的影响.结果表明,线膨胀系数与比热容对耦合分析结果的影响最大,弹性模量次之,热导率的影响最小.

锥型踏面和LM磨耗型踏面对大型养路机械动力学性能影响试验分析

通过对装配锥型踏面和LM磨耗型踏面轮对的捣固车分别进行正线动力学性能对比试验数据分析表明,锥型踏面轮对的捣固车直线动力学运行平稳性优于LM磨耗型踏面轮对的捣固车,但LM磨耗型踏面轮对的捣固车通过侧线、曲线的脱轨系数和轮轴横向力等稳定性能优于锥型踏面轮对的捣固车。

抗侧滚扭杆固定/浮动简支及其对有害踏面磨耗的影响

为了抵御更加强劲的流固耦合效应,高速转向架改用抗侧滚扭杆上置且固定简支安装方式,其对有害磨耗踏面形成机理会产生不容忽视的次要因素影响.安全稳定裕度不充裕是有害磨耗踏面形成的根本原因,实际滚径差RRD过零点不连续性使轮对重力刚度部分丧失了恢复力反馈响应.以抗侧滚扭杆上置为例,杆系计算分析结果表明:固定/浮动简支对车体侧滚刚度贡献分别增强至14.3/10.8 MN·m/(°).高速晃车会因此造成踏面中央集中磨耗累计并使钢轨走行光带拓宽,最终演变成为凹坑磨耗.因而自适应高速转向架应该根据抗蛇行宽频带吸能机制,轮轨匹配条件遵循统一规范原则,以十分充裕的安全稳定裕度来确保轮对自稳定性和回转阻力矩有效性,从而让抗侧滚扭杆装置发挥其正常功能.

机车车辆曲线通过时轮轨磨耗指标的合理确定

本文介绍了一种新的轮轨磨耗指标——轮轨接触斑处所消耗的功,作为机车车辆曲线通过时的一项重要性能参数,为轮轨磨耗提供了合理的评价准则。并利用非线性动态曲线通过程序,计算了韶山4型电力机车在小半径曲线上的轮轨磨耗指标,从理论上定量地证实了凹形踏面较锥形踏面的优异性能。

高速动力车磨耗型车轮踏面的参数研究

本文以正在研制的高速动力车为样车，采用三次样条函数法确定轮轨几何关系，运用非线性运动稳定性分析的数值分叉方法，在兼顾曲线通过性能的前提下，选取多种磨耗型车轮踏面，研究踏面有关参数对高速动力车运动稳定性及轮轨接触应力的影响，优化选择适合我国高速铁路需要的磨耗型车轮踏面。

350km/h动车组车轮磨耗对动力学影响研究

为探究中国350 km/h的动车组的车轮磨耗变化及其动力学性能变化,对运营中的某350 km/h的新型动车组进行踏面磨耗跟踪测量,发现车轮在镟修周期内出现了踏面凹型磨耗和轮缘根部磨耗问题。从轮轨接触关系开始对上述发现进行研究,并通过SIMPACK软件仿真模拟,探究在高速下该型车轮磨耗的增加对车辆的动力学性能(包括非线性临界速度、曲线脱轨系数、车辆平稳性指标、磨耗功率)的影响。研究结果表明:350 km/h高速运行的新型动车组,其车轮磨耗主要为踏面滚动圆处的凹型磨耗与轮缘根部磨耗;伴随着车轮磨耗的增加,轮轨接触发生改变,滚动圆两侧的疲劳损伤愈加明显,车辆的动力学性能不断恶化。最后就车轮的磨耗的发生位置与其特点提出了几点建议。

机车轮对JM、JM_2、JM_3磨耗型踏面及其剥离

机车轮对踏面剥离的产生因素很多,如轮箍材质、高速重载、制动过热、踏面型式,等等。对20世纪80年代以来南宁铁路局已应用过的机车轮对JM、JM2、JM3磨耗型踏面的剥离问题,作了比较和探讨。

车轮踏面凹形磨耗对轮轨相互作用的影响研究

为了研究踏面凹形磨耗车轮的动力学行为,改进Kik-Piotrowski方法提出一种可考虑轮对摇头和轮轨多点接触的非Hertz接触模型,结合车辆—轨道耦合动力学理论计算具有实测踏面凹形磨耗车轮的CRH2高速动车组在钢轨上运行时的轮轨动态相互作用行为。计算结果表明,改进的Kik-Piotrowski方法可以很好地模拟磨耗车轮与钢轨的多点接触和非Hertz接触行为,轮轨法向力、轮轨蠕滑力以及接触斑形状都与CONTACT计算结果比较接近。对于踏面凹形磨耗的车轮,接触区域分布在车轮磨耗边缘的两个孤立位置,当接触斑从一个区域向另一区域转换时存在瞬时的两点接触。由于两点接触的过渡,接触区域在两个位置转换时造成的冲击效应并不明显。与无磨耗车轮的动力学响应对比,该类车轮踏面凹形磨耗对轮轨力的影响从总体上来说不大,对轮轨横向力的影响略大于对轮轨垂向力的影响,磨耗会增加轮轨垂向力和轮轨横向力的高频成分。

我国机车车辆车轮磨耗型踏面外形及设计方法

以机车车辆车轮磨耗型踏面的种类为研究对象,对国内各种类型的磨耗型踏面进行了介绍,同时对磨耗型踏面外形设计方法作以说明。

减缓25t轴重DF_(8B)型机车车轮磨耗的试验研究

根据对25t轴重的DF8B型机车车轮磨耗形状的实测,设计并试制了适用于该轴重的磨耗形踏面(ST2G型)样板。从2000年4月起,已在配属于南翔机务段的27台DF8B型机车上装用该型踏面车轮,其中2台已走行一个中修期(分别为28 4万及28 6万km),5台已走行15万～20万km。运行实践表明,ST2G型踏面车轮取得了轮缘减磨20%～33%,踏面减磨25%～30%的良好效果。