高速列车转向架构架损伤、等效应力及寿命分布特性研究

为分析高速列车转向架构架损伤、等效应力及寿命分布特性，对构架疲劳关键测点进行动应力线路实测并对测点实测时域数据波形进行解析；基于实测应力时间历程及雨流计数法编制二维应力谱，利用Goodman等寿命方程将二维应力谱等效转换为一维应力谱；阐述线性累积损伤及非线性累积损伤模型的建立方法并对实测数据的线性累积损伤及非线性累积损伤进行了计算及对比分析；分别基于线性累积损伤理论及非线性累积损伤理论推导出各理论下的等效应力，基于实测数据对两种等效应力进行了计算及对比分析；通过结合非线性累积损伤及线性累积损伤理论计算的等效应力及不同可靠度下的材料S-N曲线计算并对比分析构架结构的疲劳寿命。研究结果表明，与非线性疲劳分析理论相比，线性疲劳分析理论对高速列车转向架构架的疲劳特性评估偏于保守。     

轨道不平顺影响下高速列车齿轮传动系统的振动特性分析

为了分析高速列车齿轮传动系统在轨道不平顺激励影响下的振动特性变化规律,利用动力学软件SIMPACK建立包含齿轮传动系统的整车动力学模型,分别在大、小齿轮内部布置测点,进行无轨道不平顺和有轨道不平顺工况下的动力学仿真实验,获得高速列车时速250 km/h时大、小齿轮的振动加速度。对大、小齿轮横向、纵向和垂向振动加速度幅值进行频域分析,并对比分析了齿轮传动系统在有、无轨道不平顺工况的振动幅值、频谱分布。结果表明,由于轨道不平顺激励的影响,高速列车齿轮传动系统的横向、纵向和垂向振动加强,振动加速度均增幅明显,其中,垂向振动加速度变化幅值最大。齿轮传动系统的振动频率主要集中在0~400 Hz,小齿轮和大齿轮横向振动受轨道不平顺的影响规律一致,但小齿轮受到纵向振动的影响略小于大齿轮,小齿轮受到垂向振动的影响略大于大齿轮。     

基于RBF神经网络代理模型的车辆/轨道参数多目标优化

为探究车辆与轨道参数多目标优化问题,基于RBF(Radial Basis Function)神经网络代理模型对车辆/轨道参数实现多目标优化以改善车辆的动力学性能.通过构建高速列车车辆-轨道耦合动力学仿真模型,借助UM与Isight联合仿真技术分析车辆与轨道参数对动力学性能的灵敏度影响,以灵敏度占比最大的8个参数为设计变量,以动力学性能为响应建立RBF神经网络代理模型,在代理模型的基础上对车辆/轨道参数进行多目标优化.结果 表明,车辆与轨道参数在优化后,最优解对脱轨系数的优化率达到13.14％,且对轮重减载率的优化率达到14.63％,可见优化效果显著,车辆的动力学性能获得较大改善.     

考虑齿间滑动影响的高速列车传动齿轮动态接触特性分析

为研究高速列车传动齿轮在啮合过程中因接触表面各啮合点处滑差不一致对动态接触特性的影响.以CRH3型动车组转向架传动齿轮为研究对象,基于齿轮接触相关理论及轮齿摩擦关系,引入考虑轮齿表面滑差、动力黏度及载荷等因素下的EHL时变摩擦模型,利用ABAQUS/Standard提供的隐式直接积分法对低速重载工况下的传动齿轮进行动态分析.通过对比无摩擦、常摩擦因数及变摩擦下的仿真结果分析齿轮间滑差及摩擦因数大小对齿轮副动态接触特性的影响.结果表明,表面啮合节点摩擦因数不一致对齿轮接触合力、接触斑面积、Mises、接触应力最大值及其分布影响很小;在啮合过程中,考虑滑差影响的齿面摩擦力波动更平缓,均值较常摩擦增加了 40％;摩擦剪应力分布比采用常摩擦得到的结果更贴合实际.而常摩擦因数数值的增加对应力分布影响不大,但会使得接触面应力值相应增加,加剧系统的周期性振动.     

考虑弹性变形和黏压黏温效应的推力滑动轴承润滑性能有限元分析

应用COMSOL Multiphysics对考虑弹性变形和黏压黏温效应的推力滑动轴承建立有限元模型,并进行数值仿真模拟。结果表明:初始入油温度的增大使润滑油黏度迅速下降,但对油膜压力影响很小;载荷的增大使油膜压力增大明显,油膜压力峰值向出口区移动,在轴瓦上产生较大变形;转动速度的增大使油膜厚度增加,有利于产生流体动压,但摩擦功率损失很大;存在使油膜压力峰值最小,且压力分布均匀的最佳倾斜角。     

冷拔机拔模座的改进设计

介绍了冷拔机的构造及工作原理,通过对冷拔机的工作特点及钢管弯曲变形原因进行分析,提出了冷拔机拔模座及外模模套的改进措施,并在实际生产中加以应用,取得了较好的效果。     

面向对象的产品设计知识库的研究

文章立足产品设计知识库的功能需求分析,采用面向对象的方法构建产品设计知识库.首先,阐述了面向对象产品设计知识库的构建原理,也就是对产品设计知识抽象分类得到知识类信息并用专用的数据库进行管理,然后采取相应的程序接口生成知识管理的界面,并通过此界面完成产品设计知识的录入和其他管理工作.最后,文中接着简单介绍了面向对象产品设计知识库具体实现的几个重要方法.     

可重构产品工艺数据库的研究与开发

针对产品工艺数据类型与结构的复杂性和数据处理模式的多变性,为实现产品工艺数据的充分表达和工艺数据库的共享与重用,提出了可重构产品工艺数据库的理念,即用户对产品工艺资源建立数据模型并将其通过作者开发的模板生成器完成数据库的架构,从而实现对不同产品资源的重构.最后,文中依据可重构理念和产品工艺数据库的功能需求分析重点介绍了可重构产品工艺数据库的功能模块和实现原理.     

采用VBA在AutoCAD中实现设计知识管理

提出了采用VBA技术在AutoCAD中实现设计知识管理的开发方法.从需求出发,设计了功能模块并构建了系统结构.根据设计知识的特点,提出了采用"类"抽象非结构化的知识表达方法及其界面定制的原理;介绍了结构化和非结构化知识管理的具体实现,用户可以在产品设计过程中查询和存储设计知识和经验.     

基于广义多项式混沌的跨座式单轨车辆随机平稳性分析

借助参数化UM(universal mechanism)仿真模型,考虑车辆载重、悬挂参数和轮轨参数的随机性,建立某型跨座式单轨车辆的随机平稳性模型。然后,在有限试验设计样本数限制下,以最佳近似精度为目标,结合低阶交互截断、最小角回归、最小二乘法和留一法交叉验证等实现广义多项式混沌(generalized polynomial chaos,gPC)的自适应稀疏展开。分别基于拉丁超立方抽样(Latin hypercube sampling,LHS)方法和自适应稀疏gPC方法,讨论三种速度等级下单轨车辆平稳性指标的概率分布特征和全局灵敏度。算例表明:相比LHS结果,基于gPC近似模型的随机结果更为准确可靠,尤其是在高阶统计矩方面;同一速度等级下垂向平稳性指标均值要大于横向平稳性指标均值,并且随着速度的增大各平稳性指标的离散性在减小,而75 km/h下的分布特征与正态分布的差异最为明显;车辆载重、走行轮垂向刚度、水平轮径向刚度、空气弹簧垂向阻尼是对平稳性指标方差贡献最主要的随机参数。