高速列车空气弹簧的常见问题及处理措施

轨道列车的运行速度是衡量其发展水平的一项重要指标,列车速度越高相关的运行品质要求越高。其中,由转向架悬挂方式、特性及参数所决定的转向架动力学性能对列车的运行安全性、舒适性等参数具有重要影响。由于具备自振频率低、可调节刚度阻尼、吸振降噪能力良好以及使用寿命长等优点,空气弹簧越来越多地应用于高速列车转向架。     

高速列车可变轨距转向架设计

针对传统跨境车辆因各国轨距不同需更换转向架或乘客货物换乘存在转运缓慢的现状,设计了一种高速列车可变轨距转向架,该转向架与相应的地面变轨装置配合,可做到高速列车在运行过程中完成轮距的转换,从而实现列车在不同轨距下运行。相比目前采用统一线路、转运或更换转向架等方法,可变轨距转向架具有成本低、变轨时间短、机动性高等优势,为解决车辆在不同轨距线路运行提供了新的方案。     

轮对旋转对高速列车气动性能的影响

转向架作为高速列车气动阻力的一个重要来源,其周围流场结构较为复杂。基于三维定常可压缩N-S方程和κ-ε两方程湍流模型,建立了高速列车空气动力学模型,采用有限体积法对时速为350 km/h的高速列车转向架空气动力学性能进行了数值模拟。研究了转向架周边流场结构和转向架阻力分布特性,结果表明:由于轮对的旋转,转向架轮对附近会产生较多的涡流,流场结构变得更复杂;考虑轮对旋转后转向架总阻力会有所增加,且分布规律也会发生一定的变化。     

高速列车部件对整车气动力的影响分析

采用基于三维稳态黏性Navier-Storkes方程及k-ε湍流模型,利用Fluent数值模拟含有风档、转向架和受电弓等不同几何复杂度的列车,与光滑车体比较,分析高速列车在稳态行驶时各个部件对整车阻力构成和列车升力的影响,以及探究产生这类现象的原因,为今后高速列车外形和各部件设计提供理论参考.     

高速列车车体气动载荷疲劳强度分析

根据高速列车在线路运行实际情况设置了四种气动载荷工况:明线会车,隧道通过,隧道会车和侧风。将得到的四种气动载荷工况的数值施加到高速列车车体有限元模型上,对其进行气动载荷的疲劳强度分析。计算分析结果表明,四种工况下的最大应力都小于车体材料的许用应力,最大位移变形均发生在车体底部。在疲劳强度分析中,不仅考虑了垂向、横向和气动载荷的组合,也考虑了纵向和气动载荷的组合。根据疲劳评定结果得知安全裕量最小为2.93MPa,安全系数最小为1.083;根据疲劳分析结果得知:车体结构在气动载荷作用下满足疲劳强度要求,车体承受较恶劣的工况是同时承受气动载荷和纵向载荷。     

高速列车电液制动系统模糊PID控制算法研究

高速列车制动技术对于列车安全运行至关重要,而基础制动是最为关键的制动装置之一,是高速列车在制动系统其他制动措施失效情况下的最后一道安全保障。高速列车基础制动采用电液制动器是靠制动卡钳与制动盘摩擦来传递制动转矩的,制动转矩的大小主要取决于制动缸压力的大小。主要建立了高速列车电液制动系统的模型,然后设计了模糊PID控制器,使用MATLAB/Simulink软件对所设计的模糊PID控制器进行了仿真,仿真结果显示控制效果较好。对以后模糊PID运用到实际提供了理论基础。     

考虑车辆振动的高速列车制动系统动态响应

为了研究车辆振动对高速列车制动系统温度和振动特性的影响,首先,建立了高速列车整车动力学模型,通过线路试验验证了该模型的有效性;其次,建立了盘-块制动系统热机耦合有限元模型,通过对比仿真与试验摩擦块界面温度分布,验证了该模型的正确性;最后,基于车辆动力学模型获得的振动环境,研究了简谐激励和轨道不平顺激励作用下制动系统的温度和振动特性。结果表明：与忽略车辆振动相比,当简谐激励频率为转频20倍时,制动系统的振动加速度均方根值增加了304%;当考虑轨道不平顺激励时,制动系统的振动加速度均方根值增加了24%;外部激励会引起系统复杂的局部接触行为,导致摩擦块界面温度最大值和温度场分布与无外部激励相比存在一定的差异。因此,在分析评估高速列车制动系统温度和振动特性时,特别是在长大坡道制动条件下,需要考虑车辆振动环境的影响。     

基于最优控制理论的高速列车车下悬吊系统半主动悬挂

针对高速列车服役环境的复杂性,造成车体振动幅值增大和旅客乘坐舒适性降低等问题。基于LQR算法的最优控制理论,提出车下悬吊系统安装半主动悬挂的思路,并建立考虑车体弹性和车下悬吊设备的高速列车垂向耦合振动模型,分析LQR算法的加权系数R对车体减振的影响规律,并对比分析被动悬挂和半主动悬挂的车体振动控制效果。研究结果表明,以降低车体弹性振动为控制目标,减小加权系数R有利于降低车体的弹性振动,而且当加权系数减小至1×10^-5时,车体弹性振动会出现明显的降低,但是不会对车体的刚性振动产生影响;半主动悬挂对车体振动控制的效果与车体弹性振动能量密切相关,车体弹性振动能量越大,半主动悬挂的控制效果越好;当车体出现弹性振动时,半主动悬挂的车体减振效果明显优于被动悬挂,在车体弹性振动最明显的速度级下,半主动悬挂下的车体振动RMS值降低了约一半。通过半主动悬挂对车体减振效果的研究,为工程化应用提供了理论支撑。     

高速列车翼型风阻制动的流场数值模拟

提出一种对称安装于列车车体两侧的创新型风阻制动装置,基于Realizable k-ε方程,针对3种不同的结构布局进行了非定常数值模拟,对纵向流场流速进行了比较分析,得出了最为经济合理的布置。对于不同时速下翼型风阻制动板制动效果进行了比较,结果表明,列车速度越高,翼型风阻板提供的辅助制动效果越显著。期望为高速列车的辅助制动领域提供一种新思路,为风阻制动板设计和研究提供更多的依据。     

无损检测技术在复合材料检测中的应用

介绍了复合材料在制造和使用过程中产生的缺陷和损伤的形式,讨论和分析了复合材料检测中各种无损检测技术的特点及适用范围,并对其优、缺点进行了比较和评价。     

高速列车通过隧道时的压力波动问题

高速列车通过隧道时将会在隧道内引起相当复杂的气体压力波动,这是由于列车进入隧道时在隧道入口产生的压力波在隧道内来回传递并与列车经过时的气体压力扰动相互叠加的结果。从车体强度设计和列车运行安全性角度考虑,希望了解隧道内可能的最大气体正、负压力大小及其发生位置;气体压力波动与列车运行速度的关系。通过流体力学方程三维动态数值计算,仿真分析列车高速通过隧道的过程。计算结果证明了入口压力波效应与列车经过的扰动效应的叠加关系,得到列车通过时隧道内最大正压和最大负压发生的可能位置,以及最大正压值与最大负压值与车速间的关系式。可为高速铁路隧道和高速列车设计提供参考。     

SiCp/Al复合材料高速切削的研究现状

介绍了SiCp/Al复合材料的特点、应用现状和加工难度,综合评述了SiCp/Al复合材料高速切削的国内外研究现状,分析了目前存在的主要问题及今后的研究方向。     

高速切削刀具材料的性能及应用

刀具材料是实现高速切削加工的关键,其性能直接影响刀具能否实现高速切削及刀具耐用度。主要论述了新型高速钢、硬质合金、陶瓷、聚晶金刚石、聚晶立方氮化硼(PCBN)、涂层刀具等高速切削刀具材料的性能,以及高速切削不同材料时刀具材料的合理选用原则,以适应当前世界在机械制造中的高效加工和低成本的竞争。     

国外新型轻质复合材料在火炮上的应用与发展

介绍国外新型轻质复合材料在炮管及火炮其它零部件上的应用研究与发展状况，并指出了火炮材料的发展趋势。     

差动轮系在自动稳速变速器中的应用

介绍了差动轮系构成的机械式自动稳速装置的工作原理、稳速条件，并对其运动学和动力学特性进行了分析。     

高速列车运行平稳性研究

以列车为研究对象 ,采用面向对象的建模技术 ,建立了带车辆间悬挂系统的三辆车编组以及单车的垂向及横向非线性动力学模型 ,分别对单车和三辆车编组的列车模型进行了频域研究 ,研究表明车辆间加入悬挂系统增加了车辆间的耦合 ,能有效地提高列车高速运行时的平稳性。     

高速铣削加工6061铝合金高速列车车体刀具涂层的优化

高速铣削过程中,刀具材料对刀具的切削性能有着非常重要的影响。通过对结构参数经过优化的三种不同材料立铣刀(未涂层硬质合金立铣刀、微米金刚石涂层立铣刀、氮铝钛(Ti Al N)涂层立铣刀)加工车体铝合金型材(具有典型的薄壁及斜筋结构)的切削性能对比,从而确定优选的车体铝合金型材高速铣削立铣刀的材料类型。试验结果显示,氮铝钛(Ti Al N)涂层立铣刀加工过程中的切削力较小,为优选的涂层材料。     

强风雨环境下高速列车运行安全特性

为确保高速列车在强风雨环境下安全运行,结合EULER-LAGRANGE方法和计算多体动力学方法,系统地研究风雨环境下高速列车的气动特性及运行安全特性.基于非球形雨滴,建立高速列车空气动力学计算模型,并验证计算模型的准确性,进而计算强风雨环境下作用于高速列车的气动载荷.建立高速列车车辆系统动力学模型,计算强风雨载荷作用下...     

聚醚醚酮复合材料的性能及在通用机械中的应用

介绍了聚醚醚酮复合材料的研制、性能及在压力容器、泵、压缩机、阀门等通用机械领域中的应用.实践证明,聚醚醚酮复合材料具有高强度、低磨损、长寿命等性能特点.