地铁车辆连挂冲击非线性动力学模型

在考虑车钩缓冲器非线性刚度和阻尼、车辆轮轨之间摩擦力的情况下,建立编组列车连挂冲击的非线性模型。根据试验结果,确定了缓冲器的非线性刚度和阻尼,并将数值仿真结果与试验结果进行比较,证明了模型的正确性。使用数值仿真方法,分别研究六车编组、二车编组列车的连挂冲击特性。研究结果表明,车辆连挂碰撞时,冲击分界面处的缓冲器的冲击力、压缩行程最大;不同数量的车辆编组碰撞冲击时,最大冲击力不但存在差异,而且,缓冲器的压缩行程、吸收的能量也不相同;距离冲击分界面较远的车辆之间,可以配置容量较小的缓冲器。     

地铁调车作业纵向动力学分析

建立了冲击车辆数学模型和动力学方程,运用ADAMS对不同编组调车作业进行了模拟,分析了各冲击分界面的冲击力之间的关系.对四种调车作业最大冲击力进行了比较,得出动车编组数多于静车编组数时,其最大冲击力最小.研究发现,最大冲击力发生在运动车辆和静止车辆的连接位置,分界面的冲击力只与分界面两侧的车辆有关,而与其它车辆无关.     

调车冲击工况下MT-2车辆缓冲器容量需求数值模拟?

根据调车冲击车辆受力特点及缓冲器工作机理,构建车辆冲击动力学模型和详细的摩擦式缓冲器模型,开发重载列车冲击仿真系统,分别研究了不同车辆编组连挂数量、不同车钩间隙、不同车辆总重、不同冲击速度及不同车体刚度对缓冲器容量需求的影响。结果表明:调车冲击时,冲击车与被冲击车碰撞冲击面处缓冲器容量需求最多,且在0mm车钩间隙下3车冲3车时该值达到最大值,而后缓冲器容量需求不随车辆编组数量增加而增大;车钩间隙对缓冲器容量需求影响较大,随车钩间隙增大缓冲器容量需求呈非线性减小;车辆总重和调车冲击速度是影响缓冲器容量需求的主要因素,缓冲器容量需求分别与车辆总重和速度平方成正比;车体刚度对缓冲器容量需求影响较明显,在考虑车体刚度影响情况下,缓冲器容量需求比未考虑车体刚度影响平均小8.8%。表明缓冲器容量的确定应综合考虑各种因素的影响且至少满足0 mm间隙下3车冲3车的容量需求。为重载列车缓冲器容量的确定和新型缓冲器容量的设计提供理论依据。     

基于VB的调车车辆冲击研究

调车时的车辆冲击是列车的一种非稳态运动形式,冲击发生时,车辆之间的相对位移、冲击力大小与车钩缓冲器的性能有着密切的关系.文中基于Visual Basic语言,采用中心差分法,假设缓冲器在无阻尼的条件下,由呼伦贝尔原理建立动力学模型,通过编程求解微分方程组,从而得到调车作业时机车车辆之间在弹性冲击和刚性冲击阶段的瞬时纵向力、相对位移,进而得到冲击时车钩力随时间的变化规律,车辆之间的相对位移随时间的关系的规律,不同的冲击速度对纵向作用力幅值的影响,不同缓冲器的行程对作用力幅值的影响以及不产生刚性冲击所允许的最大冲击速度.通过对这些规律的研究,以达到寻找改善车辆受力状况和运动性能途径的目的.     

地铁车辆碰撞动力学分析

建立了地铁车辆碰撞的数学模型和动力学方程。对不同缓冲器的车辆编组碰撞进行模拟,并对碰撞中的最大冲击力、缓冲行程、能量吸收比例、吸收总能量、缓冲器平均吸收率等结果进行比较。研究结果表明,碰撞分界面处缓冲器的最大冲击力只和分界面缓冲器的阻尼系数有关,而与其他缓冲器阻尼系数无关,通过改变碰撞分界处缓冲器与其他缓冲器阻尼系数、弹性系数之间的关系,可以降低碰撞分界面处缓冲器所吸收的能量占所有缓冲器吸收总能量的比例。     

MT-2型缓冲器纵向动力学分析

以MT-2型缓冲器为研究对象,分析了其静动态特性。在此基础上,建立该缓冲器调车冲击模型和纵向动力学模型,对其调车冲击工况和列车运行工况进行纵向动力学分析。计算结果表明,MT-2型缓冲器能够满足调车作业速度为8 km.h的使用要求和牵引5 000 T、10 000 T编组的列车紧急制动工况的运行要求。     

基于调车工况的车辆纵向冲击数值模拟研究

根据由车钩缓冲器和心盘组成的铁路货车纵向受力特点,利用Matlab软件建立铁路货车调车冲击的动力学模型,分别研究不同轴重车型、不同刚度阻尼、不同制动阻力状态及不同冲击模式对车辆纵向冲击特性的影响。结果表明,随着我国铁路货车轴重的增大,车钩连挂处、车体与转向架连接处承受的纵向惯性力也随之增大。阻抗特性呈凸型的缓冲器能吸收更多的车辆冲击能量,可适应更大的调车冲击需求。较小的车体底架结构刚度及车体与转向架连接刚度有利于缓和车辆的纵向冲动。被撞车的制动阻力作用会使车辆速度衰减的更快,但也将引起更大的车钩和心盘冲击。冲击模式对车钩和心盘处的冲击影响差异很大,三重冲三重模式下的车钩力最大,三重冲一空模式下的心盘力最大。     

密接式地铁车钩连挂分析

建立了密接式地铁车钩三维实体模型,忽略小的倒角和圆角,介绍了密接式车钩的工作原理和主要受力部件;设置密接式车钩材料属性和不同的初始速度,装配后导入ADAMS中得到不同连挂速度下冲击力曲线和角加速度曲线,根据曲线得出连挂速度越大,冲击作用时间越短,最大冲击力越大、角加速越大;运用冲量传递的方法和动量定理分析了不同速度下产生最大冲击力的原因,得出了最大冲击力和连挂速度近似成线性关系的结论;并运用Hertz理论求得最大冲击力下产生的接触压力.     

套缸式液气缓冲器结构参数设计方法

提出了一种用于高速重载铁路车辆的套缸式液气缓冲器,在不改变列车缓冲器外形结构尺寸前提下,实现缓冲器活塞行程距离的最大化,针对缓冲器活塞行程的有限性,为了最大限度的吸收列车冲击能量,推导了这种套缸式液压缓冲器的主要结构参数设计计算公式,结合实际车辆连挂的要求,给出了套缸式液压缓冲器主要结构参数设计算例。     

摩擦胶泥缓冲器特性曲线优化研究

本文分析了HM-1型摩擦胶泥缓冲器结构特点及缓冲特性的优化改进,建立了摩擦胶泥缓冲器特性曲线的简化分析及推算方法,根据其10km/h冲击速度时的最大阻抗力、位移等数据,推算出缓冲器在调车工况6km/h、运行工况3km/h速度冲击下的"位移-阻抗"特性,并进行了实验验证。研究表明,通过降低HM-1型缓冲器弹簧刚度,提升胶泥芯体阻尼作用,可以有效改善其缓冲特性,降低阻抗力20%;建立的缓冲特性曲线简化计算方法推算结果与实验数据接近,可作为摩擦胶泥缓冲器的设计分析参考。     

基于MEMS粘附问题中关键表面力的分析

粘附是MEMS器件在加工、操作过程中特有的现象,根据微机械中作用力的尺度效应与表面效应,分析表面张力、范得瓦耳斯力、静电力对粘附的影响机理,同时给出了抗粘附的常用的技术方法.     

旋流场中分散相液滴所受的一些特殊力分析

对旋流场中分散相液滴所受的剪切应力、马格纳斯力产生的原因及其在旋流场中的作用进行了较为深入的分析，从理论上推导出了分散相液滴所受的剪切应力和马格纳斯力的计算公式。     

原子力显微镜在多糖分子结构研究中的应用

评述原子力显微镜在多糖分子结构和功能研究的进展,AFM不仅可以在空气和液体中对多糖分子单分子和聚集体成像,得到单分子的直径、长度等量化信息和分子聚集体形貌特征。近年来AFM还用于在液体池中操纵单个多糖分子,获取单分子力学谱研究分子的弹性与构型转变的关系,在单分子水平上对多糖进行鉴定,用于细胞表面大分子黏附作用和细胞识别的研究等。AFM新技术的不断出现,必将在高分子科学的研究中起到越来越重要的作用。     

多晶硅微机械抗粘附结构参数设计

讨论了在大气环境或有液体的环境下，表面张力对微加工悬臂梁结构粘附的影响，以及真空条件下Casimir量子力对微机械薄膜微腔结构的稳定性和粘附的影响。建立了Casimir量子力作用下粘附问题的实际粗糙模型理论。对不同表面力作用下的抗粘附结构研究结果表明，微悬臂梁和薄膜微腔结构的稳定性和粘附与材料的弹性特性，材料的表面特性、结构的长度、厚度以及构件与基本之间的间隙有关，而与结构的宽度无关。给出了抗粘附结构参数设计的对数坐标图。     

TMX2000型原子力显微镜(AFM)力的标定

根据针尖的形状和各项参数进行了TMX2000型原子力显微镜载荷、粘附力、法向力、横向力及其摩擦力的标定。其标定结果为载荷Fl=0.073×(Ilm-Il0)/Sn×N·m-1,横向力Ft=0.156×It/Sn×N·m-1,摩擦力Ff=0.078×(It -It-)/Sn×N·m-1     

潜孔钻机推进力自动控制策略研究

通过对潜孔钻机凿岩过程的力学特征和钻孔偏斜机理的研究,提出了控制钻孔偏斜的推进力自动控制方案,并进行了试验。实践表明,该控制方案性能稳定,能够随着孔过程中孔内钻杆自重的变化及孔内因素的变化自动改变推进器的推进力,使钻头对孔底的轴压力自动变化,从而有效地控制钻孔偏斜。     

轴向电磁轴承定子线槽形状对电磁力影响的研究

利用有限元方法分析轴向电磁轴承的磁场分布情况,通过变换轴承定子结构参数,计算出线槽形状变化而产生的不同电磁力,分析电磁力的变化规律,并得出相关结论,对轴承的结构设计提供参考.     

滑道牵引系统钢绳垂度的计算分析

对索道、滑道等设施牵引系统钢丝绳的垂度计算方法进行了研究，分析了临界张紧力及其计算，推导了了在张紧力大于临界值时的曲线方程。     

中间层液体的表面能对粘着行为中Pull-off力影响的实验研究

中间层液体膜存在的情况下,弯月面力(Cap illary Force)的作用使Pull-off力增加。中间层液体的表面能是影响弯月面力作用强度的重要因素之一。利用表面张力仪测量了1,2二氯丙烷、1,2乙二醇等5种液体的表面能,利用表面力仪测量了这5种液体作为中间层时Pull-off力的值。结果表明,在一定范围内,粘度相近液体量相同时,Pull-off力随表面能增加而增加;表面能相等时,Pull-off力随液体量增加而增加。     

三环减速器环板惯性力平衡和实验研究

分析了三环减速器环板惯性力对动力性能的影响，提出了平衡惯性力的方法，通过实验证明了惯性和不平衡是引起振动的主要原因，并可以通过配重平衡来改善运动平稳性。