Contrastive analysis and crashworthiness optimization of two composite thin-walled structures

For the safety protection of passengers when train crashes occur, special structures are crucially needed as a kind of indispensable energy absorbing device. With the help of the structures, crash kinetic-energy can be completely absorbed or dissipated for the aim of safety. Two composite structures(circumscribed circle structure and inscribed circle structure) were constructed. In addition, comparison and optimization of the crashworthy characteristic of the two structures were carried out based on the method of explicit finite element analysis(FEA) and Kriging surrogate model. According to the result of Kriging surrogate model, conclusions can be safely drawn that the specific energy absorption(SEA) and ratio of specific energy absorption to initial peak force(REAF) of circumscribed circle structure are lager than those of inscribed circle structure under the same design parameters. In other words, circumscribed circle structure has better performances with higher energy-absorbing ability and lower initial peak force. Besides, error analysis was adopted and the result of which indicates that the Kriging surrogate model has high nonlinear fitting precision. What is more, the SEA and REAF optimum values of the two structures have been obtained through analysis, and the crushing results have been illustrated when the two structures reach optimum SEA and REAF.     

高速列车牵引电机冷却风机风量实车测量方法研究

通过地面标定实验，对270km/h高速列车牵引电机冷却风机风量实车测量方法进行了研究，得到了皮托管动压及风机全压与流量的关系。研究结果表明所提出的皮托管流量测量法和风机全压流量测量法可用于实时检测列车运行过程中风机冷却风量。     

车辆外风挡结构对高速列车横风气动性能影响

采用三维、定常、不可压缩雷诺时均(navier-stokes, N-S)方程和重组化群(renormalization group, RNG) κ-ε双方程湍流模型,模拟3车编组高速列车气动性能。通过改变侧滑角研究不同风挡结构对列车气动性能影响。所选数值算法经过风洞试验验证,结果与试验数据变化规律一致,幅值相差不超过10%。不同风挡下列车表面压力系数沿车长分布规律一致,且幅值接近,风挡处车体表面压力系数差异显著,出现翻倍情况。随侧滑角增大,靠近风挡处列车表面压力系数分布发生明显变化。随侧滑角增大,不同风挡形式下的压力系数差异越显著,最大可达176%。随侧滑角增大,风挡的影响越显著;列车侧向力系数、升力系数和倾覆力矩系数的最大差异分别为17.71%、6.35%和7.52%;全封闭式风挡的列车抗倾覆能力相对最优,半风挡和平滑风挡对减小风环境下列车阻力有明显效果。     

明洞式隧道洞门开口率优化

为获得等截面开口型缓冲结构相对最优开口率,基于三维非定常可压缩雷诺时均N-S方程和标准κ-ε双方程湍流模型,采用滑移网格方法,对3车编组的高速列车分别以250、300、350 km/h速度通过开口率在20%~84%之间的等截面开口型缓冲结构进行模拟,并对隧道内初始压缩波和隧道出口气压爆波进行研究.结果表明:数值计算结果与动模型试验相比,波形吻合度较好,幅值偏差均不超过6%;开口对初始压缩波形幅值起到增大作用,并随开口增大而先增大后减小,在开口率为60%时达到最大;初始压缩波压力梯度受开口影响显著,随着开口率增大而减小,且在开口率为40%以后变化不大,气压爆波随开口率变化规律与初始压缩波压力梯度基本一致.     

一种新型的间接制冷式氢气干燥器

一种结构新颖的用于干燥氢冷发电机组中冷却介质氢气的间接制冷式干燥装置．在结构上它突破了传统氢干器的设计方法，能克服目前氢干器所存在的一些主要问题．经理论和试验证明：干燥指标能达到部颁标准，具有一定的推广价值     

全压法测量动力车牵引电机冷却风机风量

实时检测列车运行过程中风机冷却风量随列车运行速度的变化规律，以考核风机性能是否满足列车运行要求，并为风机选型提供科学依据．受风机安装位置及风机前后管道形状、尺寸的限制，测试条件无法满足风机流量测量标准的要求，必须通过标定试验，在与实际使用管路基本一致的情况下，得到风机流量与所选测量方法测试量(如风机全压)之间的关系，为此，用全压法测量270km／h高速列车牵引电机冷却风机流量，通过地面标定试验得到了风机全压与风机流量的定量关系．研究结果表明，所提出的风机全压流量测量方法可用于实时检测列车运行过程中风机冷却风量．     

动力车气动性能数值计算

§1.引言 列车是在地面上高速运行的长大物体,不同于汽车,更不同于航天、航空飞行器有其独特的空气动力问题需要研究解决,近年来,随着我国铁路事业的发展,列车的运行速度越来越高,随之出现的与列车空气动力性能有关的问题也越来越多,如空气阻力(当车速达到250～300km/h时,空气阻力占总阻力的75％以上)、列车交会及过隧道产生的空气压力变     

干燥装置的节能及介质含湿量对干燥过程影响的分析

本文从理论和试验两方面分析了干燥介质中水蒸汽含量对干燥过程的影响，对于有排气循环的干燥装置，得出了在一定排气回收率条件下回收排气中水分含量的极限值，理论和实践都证明对于热风高温干燥装置，其排气仍具有很强的吸湿能力，采用排气循环是一个行之有效的节能措施。     

干燥装置的节能及介质含湿量对干燥过程影响的分析

本文从理论和试验两方面分析了干燥质中水蒸汽含量对干燥过程的影响，对于有排气循环的干燥装置，得出了一定排气回收率条件下回收排气中水分的极限值，理论和实践都证明对于热风高温干燥装置，其排气仍具有很强的吸湿能力，采用排气循环是一个行之有效的节能措施。     

200km／h动车组交会空气压力波试验

为确定我国200km/h动车组与准高速列车交会空气压力波的大小，从而为动车组安全评估提供依据，在广深线上利用瞬态压力测试系统，对其列车交会空气力波性能进行测试，并对测量结果进行综合分析。研究结果表明：在线间距为4m、动车组运行速度为200km/h（准高速列车速度为160km/h）时，准高速列车所受到的压力波幅值为1568Pa，而动车组承受的压力波幅值在1400Pa左右；列车头部外形对列车交会压力波幅 较大影响，控制车外形流线化程度比动力车的流线化程度好，控制车对准高速车造成的压力冲击波幅值小于动力车造成的压力冲击波幅值；对于目前使用的准高速车辆，动车组以200km/h的速度与之交会运行是安全的。