接触网断线落在司机室车体的过电压仿真分析

电气化铁路运行环境的复杂性使接触网存在断线的可能,断开的接触网导线落在动车表面容易形成车体过电压,对车内设备和人员造成安全隐患。本文分析了动车组的主电气回路,建立了车体过电压电路模型,通过仿真分析了接触网断线落在动车司机室车顶时司机室车体不同位置浪涌过电压的传输特性,为司机室车体的过电压防护设计提供了理论依据。     

货运动车组车体-集装箱耦合振动特性研究

目前我国货运动车组正在研制中,货运列车速度的提升将对车辆振动产生重要影响,既有不考虑车-货间耦合作用的研究方式将不再能准确反映高速货运动车组的振动特性。考虑车辆与其所承载集装箱的耦合关系,建立货运动车组动力学模型,研究不同速度等级下车体和集装箱的响应特征,对比车体与集装箱体间是否采用耦合关系的情况下系统振动特征的异同点,获得车体及集装箱在两种模型处理方式下车体端部和中部集装箱、车体、构架横向加速度和摇头角加速度等的时频域特性。结果表明,研究车速200 km/h以上的货运动车组的动力学特性时需要考虑车体-集装箱之间耦合振动关系;考虑车体-集装箱耦合振动关系后,可反映集装箱的振动引起车体和构架在某些频段内振动幅值增大、振动能量增加及车体端部集装箱的横向振动大于中部集装箱等特征。     

CRH3铝合金高速动车组焊接技术

本文通过介绍CRH3铝合金高速动车组的车体结构和焊接工艺,对铝合金车体CL1级部件底架、FE端、地板、车顶以及侧墙的焊接技术难点进行分析,为高速动车组制造技术的发展提供借鉴。     

高速动车组振动传递及频率分布规律

运行速度提高后,列车对轮轨激扰的敏感性增强,轮轨激扰频率范围进一步增大,深入研究高速动车组振动及传递规律对全面认识车辆系统振动特性具有重要意义。在车辆上布置加速度和空气压力传感器,获得了武广客运专线高速动车组车辆轴箱、构架以及车体振动加速度和隧道通过车体表面气压变化,给出振动加速度功率谱密度计算方法;对照列车运行速度图,分析典型工况如高速直线、低速直线、道岔通过以及气动压力等工况下,列车系统关键部件振动加速度峰值、幅值、主振频率以及振动频率变化、能量衰减和传递规律;在引入加速度谱的基础上,给出了测试里程内系统振动频次和振动幅值之间对应关系。研究结果表明,与列车运行速度和车轮半径对应的轮轴转动频率在轮对、构架和车体振动中均有明显体现;列车运行速度越高系统振动加速度峰值越大,道岔通过可激起车辆系统振动幅值更大的振动,隧道通过气压变化对车体振动有明显影响;高速列车轮轴系统主振频率一般为400～600 Hz,构架为0～50 Hz、车体主要为0～2 Hz;从轮轴、构架到车体这一振动传递过程中,车辆系统加速度谱密度和幅值一般呈两个和一个数量级衰减趋势。     

温度变化对车体部件加工尺寸影响问题的解决

正我公司接到一批长春轨道客车股份有限公司新一代高速动车组CRH380CL车型的底架边梁和车顶边梁铝合金长大型材的加工订单,型材长度规格为16~24 m,最长的工件长度达到24.2 m,是目前轨道车辆铝合金车体中最长的部件之一。铝合金车体部件中,底架边梁长度方向的加工特征尺寸直接影响与其装配的地板和侧墙的组对精度,底架边梁由于其两端有门口加工特征,侧墙组对时其门口要与边梁门口处吻合。同样,车顶边梁与侧墙上部加工特征和平顶、圆顶相关联的部位在组对过程中也要对应吻合。所以,底架边梁和车顶边梁在车体结构部件中的尺寸精度起到主导地位,要求是在工程上常温20℃条件下的尺寸。铝合金材料的线性膨胀系数为24.1×10-6(1/K),是铁的2倍,对环境温度的变化比较敏感。     

动车组车体自动喷涂系统

随着高铁制造技术的发展和涂层工艺的需求,传统的人工喷涂已无法满足现有的需求,机器人自动喷涂作为一种自动喷涂技术,已在多个行业成熟应用,但是在动车组车体喷涂领域还未有成功应用案例。本系统设计了机器人扩展两个外部轴的方式,机器人的喷涂范围可覆盖整个动车组车体,扩展轴中的水平移动轴可与机器人实现完全联动,减小了喷涂的搭接面积,喷涂表面质量更高。为了使设备具有更大的适应性,系统配备了人工喷涂三维操作台,可兼顾自动喷涂与人工喷涂。研制此类装备一个必须解决的问题是提高喷涂效率、保证喷涂质量,并具有更大的适应性。介绍了整个系统的构成以及工作方式、输供漆配置、七轴联动的控制原理。     

动车组车体异常弹性振动原因及抑制措施研究

动车组车体正常运营状态下可以保持十分优异的动力学性能,给乘客创造舒适的出行环境,但在偶然情况下也会出现异常弹性振动,也被称为抖车问题,严重影响车辆运行品质。基于线路实测车轮和钢轨外形,建立考虑弹性车体的动车组刚柔耦合动力学模型,仿真再现了动车组车体异常弹性振动现象,并对异常振动原因进行了研究。结果表明:动车组车轮与钢轨匹配关系异常,轮对等效锥度达到0.65,导致转向架蛇行运动频率达到9～10 Hz,与动车组车体一阶菱形模态频率接近,是引发车体产生异常振动的原因。基于此原因,改善轮轨匹配条件、提升车体一阶菱形模态频率和控制转向架蛇行运动相位关系是抑制异常弹性振动的三大方向。通过仿真分析发现,打磨钢轨和镟修车轮均能改善轮轨匹配关系,进而有效解决抖车问题;提升车体一阶菱形模态频率可将转向架蛇行运动频率与车体弹性模态频率分隔开,从而降低车体异常弹性振动;另外,使前后转向架反相位蛇行运动也可以避免激发车体一阶菱形模态。最终建议对异常振动线路轨道进行打磨处理;对于新设计高速动车组车体,建议提升车体一阶菱形模态频率,以提升了动车组车体对磨耗车轮和异常线路的适应性。     

高速列车承载结构对车体模态频率的影响

运用Hypermesh软件建立了某型高速列车有限元模型，选定内侧地板、侧墙和车顶作为研究对象，分析了承载结构厚度尺寸的变化对车体一阶垂向弯曲、菱形和扭转变形固有频率的影响。结果表明，车顶厚度的变化对车体模态频率的影响最大，在车体设计时可通过修改车顶的参数来改进车体的模态特性。     

高速动车组隧道运行车体和设备舱压力研究

高速动车组进入隧道运行,动车组前方会形成压缩波和膨胀波,导致动车组的车体和车下设备舱受到比明线运行更大更复杂的压力负载,影响高速动车组运行的安全性和稳定性。高速动车组的车体和车下设备舱结构设计,需要预知高速动车组进入隧道运行工况下车体和设备舱的最大压力负载。本文基于350km/h高速动车组3辆编组简化三维计算模型,仿真计算350km/h高速动车组进入隧道运行工况,高速动车组车体和车下设备舱外表面的压力分布。研究350km/h高速动车组进入隧道运行工况,高速动车组车体和车下设备舱外表面的压力变化和最大压力负载。研究结论为:350km/h高速动车组进入隧道运行,车头前端外表面最大压力为7567Pa,设备舱前端板外表面最大压力为-5569.4Pa,设备舱裙板外表面最大压力为-5690.1Pa,设备舱底板外表面最大压力为-6590.7Pa。     

关于一级公路机电系统过电压保护与防雷接地的设计分析

针对在公路运营中具有重要作用和意义的机电系统,在简单介绍过电压在机电系统中入侵途径的基础上,提出系统的雷电防护要素与基本思想,并对机电系统的防雷接地设计进行深入分析,包括接地电阻计算和腐蚀计算与热稳定校验,以此为实际的过电压保护与防雷接地设计工作提供参考借鉴,保证设计质量。     

“车-货”耦合的高速货运动车组动力学性能分析

针对货运动车组的特点,在传统多刚体仿真模型的基础上,综合考虑集装器的结构、布置和安装方式,在SIMPACK动力学仿真软件中建立更接近实际的考虑货运动车组车厢和集装器货物的装载加固关系的“车-货”耦合动力学仿真模型.仿真计算了耦合模型在不同速度下的运动稳定性、运行平稳性及曲线通过性能.结果 表明,各项动力学指标均符合要求,满足最高运行速度250 km/h的运行要求.前后端集装器的振动加速度比车体地板的加速度大,因此研究运行速度250 km/h以上货运动车组的动力学性能以及对所运送货物的完整性、安全性进行评估时需要考虑车体和集装器的耦合关系.     

动车组铝合金车体加工自动编程和仿真系统研究

介绍了动车组铝合金车体加工自动编程和仿真系统,研究自动编程和仿真系统在动车组车体加工中的应用,分别进行了方案确定、知识库建立和现场验证工作.以上工作的完成,搭建了车体工艺加工平台,满足了高速动车组车体制造需要,并为同行业车体加工提供了借鉴作用.     

基于SolidWorks动车组三维建模及静强度分析

为了计算动车组车体疲劳寿命,在分析国内外车体相关标准的基础上,提出了利用车体静强度分析和有限元分析法的高速动车组车体强度的分析方法,利用有限元分析法对CRH2型动车组车体进行疲劳强度分析,结果表明会车时车体强度满足要求,最后,利用有限元名义应力方法得出车体的疲劳强度分析图,其结果满足疲劳寿命要求,为动车组的安全运行及维护提供了理论依据。     

城际动车组铝合金车体关键尺寸控制工艺研究

正在交通运输市场竞争激烈的今天,铁路高速化是当今世界发展的潮流和必然趋势,城际动车组作为一个新型的动车组产品孕育而生,其时速远远高于普通地铁车辆,具有运量大、适合长距离运输等优点,成为目前当今社会大都市之间交通运输的发展趋势。本文主要阐述了新型城际动车组铝合金车体关键尺寸的控制工艺,对城际动车组铝合金车体的产品结构和关键尺寸进行介绍,通过系统的分析制定出关键尺寸控制工艺,保证了城际动车组     

高寒动车组-40℃环境下动力学性能

低温环境对高速动车组动力学性能影响显著,需要掌握低温下的车辆参数变化范围,针对-40℃或极低温工况鲜有研究。基于悬挂元件低温特性试验结果,建立高寒动车组非线性动力学仿真模型,并将常温环境下的动力学仿真结果与线路试验结果进行对比验证;将车辆系统悬挂参数、轮轨匹配、轮轨界面参数考虑为正态随机分布,采用拉丁超立方采样方法组合得到300种计算工况,仿真研究高寒动车组在-40℃低温环境运行时的动力学性能。300 km/h速度条件下,车辆运行稳定性和安全性能满足标准要求,但新镟修车轮在直线运行工况下的横向平稳性较常温环境下差,主要是由于车辆发生了横向低频晃动;低温引起橡胶元件和减振器的刚度和阻尼增大,导致在与车体上心滚摆接近的频率范围内,前后转向架同向蛇行运动的阻尼比降低,引发以车体滚摆为主的横向晃动,因此高寒动车组需要注意预防新镟轮后的车体晃动现象。为低温环境下的高速动车组悬挂参数使用范围和动力学性能设计提供了参考。     

高铁车辆间油压减振器特性及对高铁动力学性能的影响

优化车端悬挂及其核心部件对提高高速列车的运行动力学性能具有重要意义。以某动车组车辆间减振器为研究对象,通过分析其阀片式阀系的流量-压力特性,建立了其阻尼特性的参数化模型,并通过产品台架实验验证了仿真结果和理论模型的正确性。基于SIMPACK软件环境建立了该动车组的多体系统动力学仿真模型,研究了车辆间减振器阻尼系数对动车组动力学包括会车响应的影响,结果表明：车辆间减振器能明显地抑制车辆正常运行期间车端的复杂横向振动,提高乘坐舒适性,还能极大地抑制会车期间车体的大幅复杂横向晃动尤其是车体侧滚,并减小轮轴横向力和脱轨系数,增强高速列车的整体性和安全性。所获得的车辆间减振器参数化数学模型、车辆多体动力学仿真模型以及研究结果为下一步该车辆间减振器阻尼特性的动力学优选以及减振器产品本身的优化设计提供了基础。     

变电站10kV线路中性点接地方式的研究

本文对变电站10kV线路中性点接地做了分析与比较,指出了当前的几种常用接地方式存在的问题,结合现有的中性点灵活接地方式提出了中性点新型灵活接地方式的研究方向,该方式下中性点接地设备由消弧线圈和灵活投切的接地电阻器及选线电阻并联而成,充分发挥消弧线圈补偿电容电流、提高单相接地故障自恢复概率的作用,以及电阻抑制弧光接地过电压和谐振过电压的作用,并通过投入电阻器产生足够的电流使在单相永久接地故障下实现可靠的变电所选线。经过对Matlab仿真结果的理论分析,验证新型中性点灵活接地方式的优势。     

基于STM32的动车组轴端加速度监测装置设计

针对目前动车组轴端加速度监测装置体积较大、质量较重,读取数据不方便,各装置之间的数据同步性较低等缺陷,设计了基于STM32的动车组轴端加速度监测装置。该装置由硬件系统和软件系统构成。硬件系统主要由采集处理主机、压电式加速度传感器组成,其中采集处理主机主控芯片为STM32F407;软件系统由嵌入式软件系统和上位机组成,嵌入式软件系统采用RT-Thread实时操作系统,上位机采用QT框架开发,用于显示加速度数据的频域特征。行车实验表明:监测装置可以对动车组轴端加速度进行实时监测,读取数据方便、设备稳定性较好。校准实验表明:监测装置监测到的加速度误差小于5%,具有较高的精度。     

CRH3型动车组车顶电压互感器检修工艺研究

随着高速动车组运营里程的增加,车顶高压系统的故障率也随之增加,对车顶高压设备的性能,提出了更高更严格的要求。一旦故障发生,将严重影响动车组行车安全和运营管理。本文以全寿命周期维护为基础,对CRH3型动车组电压互感器高级修检修工艺及方法进行研究,通过提出和制定合理的检测手段和检修方法,对电压互感器可能存在的缺陷提早发现,为CRH3型动车组车顶高压设备检修提供参考意见和积累经验。     

政府办公楼、公寓楼综合防雷整改工程设计浅析

为了落实遭受雷击建筑物进行综合防雷整改,通过合理、有效的手段将雷电流的能量尽可能引入到大地,注重防止雷电和其它形式的过电压侵入设备,分别对建筑物进出各保护区的电缆、金属管道等安装过电压保护器进行保护并做良好接地。文章通过雷击事故分析,对办公楼、公寓楼进行了直击雷、管线和设备的综合防雷防护,降低和减少了因雷电而产生的影响。