一种新型机车车辆曲线运行模拟试验台研制方案

提出了一种新型机车车辆曲线运行模拟试验台研制方案。该试验台可以模拟单车和两连挂机车车辆通过曲线时的状态。

基于AMESim平台的轨道车辆空气弹簧系统气动力学仿真模型研究

基于热力学、流体力学和空气动力学理论,建立包括橡胶气囊、附加空气室、节流孔、差压阀和高度调整阀的空气弹簧系统气动力学微分方程组。在此基础上,基于AMESim平台建立轨道车辆的空气弹簧系统气动力学仿真模型,并以某动车组为例进行空气弹簧系统的静、动刚度仿真计算。将仿真计算结果与实测结果对比,验证了该模型能够很好反映实际空气弹簧的静态和动态特性。仿真计算结果表明:该模型解决了常规车辆动力学模型不能模拟空气弹簧刚度变化和高度调整阀在有些工况下会打开的问题,从而提高了车辆动力学仿真的计算精度。

铁道车辆空气弹簧模型的研究

首先建立了3种空气弹簧模型,即等效模型、线性模型及非线性模型,然后对比分析了3种空气弹簧模型的计算精度和计算速度。结果表明,等效模型的计算精度较差;非线性模型的计算速度较慢;线性模型既可保证较快的计算速度,又可保证较高的计算精度。因此,在工程应用中,建议采用空气弹簧线性模型来进行计算分析。

纵向载荷对货车车体横向变形影响的试验研究

以出口澳大利亚大轴重矿石车为对象,分析了车体纵向载荷对横向变形的影响。重点测量了侧墙横向变形量和中梁垂向变形量。试验结果表明,车体纵向刚度足够大时,在正常运用条件下纵向载荷对车体横向变形影响较小。

横风作用下高速列车安全运行速度限值的研究

横风作用下的列车安全运行速度限值应通过列车气动特性和车辆轨道动力学特性的分析得到。以我国CRH3型高速列车实车为原型,考虑真实受电弓、转向架等列车的细部特征,假定列车在平地上行驶,对列车速度分别为200、250、300、350和380km/h,横风速度分别为10、15、20、25和30m/s,风向角为90°的25个工况进行气动特性的数值模拟,并采用国内实测轨道谱和德国轨道谱分别对这25个工况的车辆轨道动力学性能进行仿真计算和对比分析。结合国家标准和技术规范,给出CRH3型列车在平地上运行时,横风风速与列车最大安全运行速度之间的对应关系,为横风作用下的列车运行安全控制提供参考。

高速动车组空气弹簧垂向动态特性研究

建立空气弹簧的气动流体力学模型,并推导空气弹簧垂向特性与其回滞曲线几何特征的关系式。基于该气动模型,通过静态及动态仿真试验,着重研究橡胶气囊体积、附加空气室体积及节流孔直径三个结构参数与空气弹簧垂向静态刚度、动态刚度及阻尼特性的关系。在此基础上,使用包含该空气弹簧气动模型的高速动车组整车动力学模型,进一步研究空气弹簧结构参数对车辆垂向平稳性的影响规律。计算结果表明,增大橡胶气囊体积可有效改善车辆垂向平稳性;附加空气室体积达到一定值时,进一步增大对提高车辆垂向平稳性作用不大,应保证附加空气室容积至少为35 L;随着节流孔直径的增大,车辆垂向平稳性指标首先快速减小然后缓慢增大,说明节流孔直径存在一较优取值范围,约为15~25 mm,使车辆垂向平稳性达到最佳。

高速动车组空气弹簧横向非线性动力学模型研究

针对基于气动力学原理和空气弹簧几何结构推导出的空气弹簧横向刚度解析解不易直接应用于高速动车组动力学计算的问题,通过拟合非线性有限元计算的空气弹簧横向刚度特性曲面,参考空气弹簧横向刚度解析解公式的形式,建立空气弹簧横向刚度的二次函数模型;对空气弹簧的横向刚度二次函数模型中的二次项系数进行修正,又可得到空气弹簧的纵向刚度二次函数模型;将由横向刚度和纵向刚度的二次函数模型构成的空气弹簧横向非线性模型引入高速动车组的动力学计算,并与空气弹簧线性模型进行对比。结果表明:空气弹簧的横向非线性特性对高速动车组直线运行时的横向平稳性影响不大,但会降低高速动车组的曲线通过性;在高速动车组的动力学分析中采用空气弹簧横向和纵向刚度的二次函数模型,不但能够体现空气弹簧实际的横向非线性特性,而且能够提高高速动车组动力学模型的计算精度。

转向架构架强度试验标准对比

从试验内容、试验载荷、试验工况组合和试验结果评定等方面对比了UIC、EN和JIS关于转向架构架强度试验的标准,并针对我国进行转向架构架强度试验给出了一些建议。

动车组转向架空气弹簧支撑模式研究

基于空气弹簧的气动力学模型与车辆的多体动力学模型,对2点支撑模式与4点支撑模式下车辆的动力学性能进行了对比研究。此外,分析了2种改进的支撑模式:增加抗侧滚扭杆的4点支撑模式与差压阀可调的前3点支撑模式。研究结果表明,采用2点支撑模式与4点支撑模式的动车组具有较相似的动力学特性;增加抗侧滚扭杆的4点支撑模式能够保证故障状态下车辆的运行安全性;差压阀可调的前3点支撑模式能够在一定程度上提高车辆的曲线通过性。

基于HDLC协议的列车网络接口单元设计与实现

简要阐述HDLC网络基本通信原理的基础上,介绍了基于HDLC协议的列车网络接口单元的软硬件设计。硬件部分主要基于嵌入式CPCI总线和协议控制器SAB82532实现了通信网卡的设计;软件部分主要完成了HDLC通信网卡板级通道驱动软件和应用层通信软件的设计,并在此基础上,通过封装设计后的API驱动函数的调用,实现了实验室环境下HDLC通信测试功能。测试结果表明,设计的HDLC网络接口单元基本满足了通信要求,达到了预期目标。

动车组重量评价指标及均衡计算方法

介绍了动车组重量评价指标及要求,揭示了评价指标与动车组重心及重力均衡的对应关系,给出了动车组机器配置的重心及重力均衡的计算方法。

动车组轮对踏面磨耗实测分析

研究踏面磨耗变化及对车辆振动的影响,为动车组踏面日常维护提供数据参考,选取运营时速300?km动车组作为研究对象,通过对测量的踏面磨耗等数据进行了分析,对动车组踏面维护提出了建议。

基于主S-N曲线的焊接结构振动疲劳的仿真分析

使用传统的名义应力法计算焊接结构的疲劳寿命存在焊接接头形式及名义应力难以确定的困难,此外对承受振动作用的结构进行疲劳分析时通常需在频域内进行疲劳计算,使得仿真结果与实际情况有较大出入。文章探索了一种新的针对焊接结构振动疲劳的计算方法:首先,将振动加速度功率谱(ASD)进行傅里叶逆变换,在时域内计算结构的动态响应,然后使用主S-N曲线法来计算结构的疲劳损伤。

独立旋转单轴转向架结构及其动力学性能分析

介绍了独立旋转单轴转向架的结构,利用三维建模软件SolidWorks建立了独立旋转单轴转向架的三维实体模型,并利用多体动力学软件Simpack对车组的动力学性能进行了预测。结果显示,独立旋转单轴转向架在曲线通过方面具有很大的优势,但是在直线段运行时其运行平稳性比传统转向架差。

基于Virtools的高铁列车三维仿真系统实现及技术研究

基于Virtools的三维仿真技术应用领域正在变得越来越广泛。阐述如何利用基于Virtools的虚拟现实技术实现高铁列车整车和零部件的三维仿真系统,并分析研究其相关的技术要点,为三维虚拟现实技术在高铁或其他工业领域的应用提供参考。

动车组行李架支座结构拓扑优化设计

文章基于拓扑优化的设计思想,以行李架支座刚度最大化为设计目标,考虑材料体积约束,对结构材料布局进行优化设计,采用准则法对优化问题进行求解。为了实现所设计结构的对称性和通用性,以2种不同工况下的结构加权刚度为目标函数,有限元建模和优化计算分别在软件Hypermesh和其优化模块Optistruct中进行,对最优结构的强度及模态校核证明了设计方案的可用性与有效性。

高速动车组铝合金轴箱体

阐述了高速动车组铝合金轴箱体的选材、载荷条件、仿真计算和动应力测试等内容,分析了铝合金轴箱体在降低簧下质量、增大强度裕量、提高滚动轴承使用寿命方面的优势。

基于Fluent软件的动车组空调数值仿真

文章以动车组客室空调通风系统为研究对象,利用数值计算方法对高速列车车内的速度场与温度场的分布进行仿真。计算过程中湍流采用k-ε两方程模型,计算区域利用有限体积法离散,并综合考虑了车体壁面传热、太阳辐射、人体散热等多种传热方式对气流组织的影响。结果表明,数值计算方法能合理地模拟车厢内流场的分布,为设计提供依据。

低地板轻轨电车制动系统概念设计

研究了低地板轻轨车辆的现状及其制动系统的特点。针对制动减速度大、可靠性要求高、空间小等问题,提出了一套制动系统方案,具有成熟可靠、占空间小且重量较轻的特点。详细介绍了液压制动系统的构成及工作原理。最后综合欧洲和国内各项轻轨电车标准,作出了制动功能逻辑和性能指标表格。

高速动车组制动系统综合仿真平台设计方案

本文提出了一种高速动车组制动系统综合仿真平台的总体设计方案,介绍了平台的系统结构及功能定义,分析了平台所具有的能力。该平台是一种研究高速列车制动系统的半虚拟半实物试验仿真系统,它通过在实验室模拟高速列车制动系统的功能,重现列车在各种情况下的制动过程,从而提供一种全方位研究制动系统性能的工具。