基于Matlab GUI的地铁车辆轴箱轴承寿命计算

针对传统算法无法反映地铁车辆轴箱轴承使用工况复杂性的缺陷,提出轴箱轴承寿命的二维计算方法。该计算方法将轴箱轴承的使用工况按照地铁车辆的载荷和线路工况进行二维划分,并将轴承寿命表达为载荷和线路工况及其相应概率的函数。同时,针对到目前为止都没有专门用于地铁车辆轴箱轴承寿命计算的相关软件的问题,通过Matlab软件平台开发了地铁车辆轴箱轴承寿命计算软件。软件具有导入导出具体的参数值以及导出计算结果,自行检测软件参数输入时的一些错误以及自动校验输入的参数值是否超出范围等功能。通过该软件,可以对地铁车辆轴箱轴承的寿命进行精确求解,考察每一个载荷工况或者线路工况对轴箱轴承寿命降低的“贡献率”,考察传统算法与改进算法之间的差异。最后给出计算实例来分别考察传统算法和改进算法,计算结果充分验证了轴箱轴承寿命计算软件的有效性。     

基于有限元分析的地铁车辆转向架构架优化设计

为实现地铁车辆转向架的轻量化设计,参照国际标准UIC 615-4,计算某地铁车辆转向架构架的主要载荷.将垂向载荷、横向载荷和纵向载荷等6种载荷组合成5种超常载荷工况,经有限元强度分析,找出应力薄弱点.通过优化模型的建立和OptiStruct的优化,实现转向架构架的轻量化设计,总质量减轻约12%.     

轴箱内置与外置直线电机地铁车辆曲线通过性能对比

为比较轴箱内置与外置直线电机地铁车辆的曲线通过性能,建立直线电机地铁车辆-无砟轨道耦合动力学模型.模型将直线电机定子和转子考虑为Euler梁,将定子与转子之间的垂向电磁力作为气隙的函数,将轨道系统简化为梁-三维实体有限元模型.详细比较轴箱内置与外置直线电机车辆曲线通过时的轮对冲角、轮轨横向力、脱轨因数、运行平稳性和车轮磨耗指数.结果表明:在不同的曲线半径和行车速度以及车轮踏面周向存在非均匀磨耗的状态下,轴箱内置直线电机车辆的曲线通过性能均优于轴箱外置车辆;随着曲线半径增加,轴箱外置直线电机车辆动力学性能迅速减小,而轴箱内置式车辆缓慢减小.     

地铁车辆橡胶轴箱定位器结构分析与优化

为缩短地铁车辆橡胶轴箱定位器的开发周期,设计合理的橡胶自由面形状,综合利用HyperMesh和Abaqus的非线性有限元分析功能完成自由面在整个受力过程中的变形情况模拟;对橡胶轴箱定位器进行三向刚度分析预测,根据有限元模拟情况完成橡胶自由面的优化设计.该方法为综合采用HyperMesh和Abaqus实现自由面模拟设计与优化提供设计实例.     

列车车辆设备安装的过渡件结构优化和应用

对某型号列车车辆下部设备安装的过渡件进行结构分析,发现结构强度冗余较大.为提高材料使用率,减小列车整车整备质量,开展结构轻量化设计研究并提出改进措施.对常用底架设备安装方式进行有限元分析,利用OptiStruct对过渡件进行拓扑优化.根据材料工艺成型特点和结构安全要求对结构进行重新设计,并对新结构进行形状优化,获得最佳优化效果的结构设计方案.     

基于子结构和模式重复的地铁车辆座椅支架 拓扑优化

针对地铁车辆座椅模型加载范围广和座椅支架结构对称的特点,在进行地铁车辆座椅支架拓扑优化时,采用SIMP理论建立数学模型,同时引进子结构和模式重复方法,优化得到符合设计要求的结构。对比结果认为：优化后的地铁车辆座椅支架质量减轻49%,地铁车辆整体的强度性能增强,可达到地铁车辆座椅支架轻量化的目标。     

基于有限元的绕线机主轴箱的结构改进及优化

为提高绕线机主轴箱的振动性能,采用基于有限元方法的COSMOS软件对绕线机的主轴箱进行了模态分析和结构的优化,仿真主轴箱前10阶固有频率和对应的振动模态.结果发现,基频共振频率仅有767 Hz,变形比例达1.31%;第2阶共振频率为801 Hz,变形比例为1.19%,对共振频率极大地限制了绕线机工作转速的提升.通过增设加强筋进行结构的改进,使主轴箱的基频提高了5.4%.第2阶共振频率提高了23.6%.采用结构优化方法使基频得到改善,并在增设加强筋的条件下,优化支撑板间距可使基频共振频率提高28.7%.     

上海A型地铁车辆弹性车体与转向架耦合振动分析

基于上海A型地铁车辆弹性车体有限元模型,建立弹性车体的刚柔耦合动力学模型,用其研究车体垂向弹性对运行平稳性的影响,分析弹性车体与转向架的耦合振动,探究车体弹性共振的机理.结果表明,在车体刚度低的情况下,该型地铁车辆车体弹性对车辆运行平稳性影响较大;车体的弹性共振并非由车体与转向架耦合振动引起,在车辆悬挂及车体的设计过程中应当考虑几何滤波现象引发车体弹性共振对车辆平稳性的影响。     

地铁车辆小型电器设备加速试验在线测试系统

为了满足地铁车辆使用的小型电器设备在加速试验过程中的在线电性能参数测试的需求,通过对传统的小型电器设备在线测试电源、测试设备及数据处理系统进行改进,提出了一种基于加速试验的地铁车辆小型电器设备在线测试系统。针对地铁车辆小型电器设备对电源系统的特殊要求提出了具有交直流转换、电压可调、大功率、高精度的电源设计方案。同时设计了信号采集、传输的测试电路及可存储、处理数据的软件平台,并应用于实际的加速试验中证明该测试系统是可行的。这种应用于加速试验的地铁车辆小型电器设备在线测试系统可实时检测小型电器设备的吸合时间、接触电阻等数据,为小型电器设备的维修维护提供重要的参考数据。     

基于决策树和层次分析的地铁车辆健康评估

随着地下轨道交通在各大城市规模的持续增长,地铁车辆逐步进入高密度、大负荷的运行状态,地铁车辆的安全性、稳定性也随之降低,地铁事故慢慢增多,地铁检修时间和检修成本与日俱增,传统的计划修与故障修已无法适应目前的检修现状。本文提出一种基于决策树和层次分析的地铁车辆健康评估方法,利用神经网络蒸馏的软决策树定性地判断地铁车辆是否为健康状态,然后利用层次分析法在专家打分和权重计算的基础上定量地评估地铁车辆健康状态的具体分数。实验表明,在定性算法最优的情况下,定量地对地铁车辆健康状态进行宏观评估与把控,可以有效地预测地铁车辆的健康状态,并且该方法具有较好的鲁棒性。     

地铁车辆车顶吊挂元件动态试验工装设计

为研究地铁车顶吊挂元件所用连接件的连接参数和疲劳特性,设计一套地铁车辆车顶吊挂元件动态试验工装。工装固定在振动试验台上,模拟地铁车辆车顶局部吊挂梁的安装结构,测试车顶吊挂梁连接件在模拟振动环境下的连接参数,为地铁车辆常用紧固件连接参数的选定提供依据。为验证工装的力学特性是否满足试验要求,利用有限元软件校核工装强度,并在其频域内进行随机振动疲劳分析,计算结果表明工装的静强度和疲劳寿命均满足试验要求。     

铁路货车轴箱密封窗骨架冲压工艺优化

以某铁路货车轴箱密封窗骨架为研究对象,针对其在冲压生产时翻边的圆角区域容易产生破裂的问题,基于手册资料进行初步分析,采用有限元法着重对展开进行数值模拟,得出合理的展开形状并制定冲压工艺方案.     

A型地铁车内噪声分析和优化

为研究轨道车辆轻量化带来的车内振动噪声问题,基于某A型地铁车辆的有限元模型,建立其声学计算模型,以车体板件频率响应的振动位移结果作为声学激励,在车内布置ISO标准场点进行车内噪声分析.结果显示,车内各点声压级在频域上分布极不均匀,且普遍存在几个较大的峰值.分析目标板件的振动,提出几种减振降噪的优化方案.对比各方案发现,增加板件强度后振动和噪声都相应地减小;减振降噪需综合考虑优化后车体的整体强度和动力学性能.     

70%低地板轻轨车车内噪声分析和降噪优化

针对城市轨道交通振动噪声问题突显、制造平稳低噪的城市轨道列车的需求较大的问题,研究70%低地板轻轨车车内噪声.建立无内装70%低地板轻轨车体有限元模型及其声学计算模型;以车体板件频率响应的位移振动结果作为声学激励,在车内布置ISO标准场点,获得车内噪声分析结果.将声压峰值处的频率作为目标频率,分析该频率处各低场点的板件贡献量,并确定目标板件;针对目标板件的振动,制定简便易行的降噪优化方案;对比降噪前后的车内声压值,归纳出一套可行的无内装70%低地板轻轨车体降噪方法.