轮对几何参数及踏面缺陷光电检测方法

提出了一种基于光电检测技术的车辆轮对综合参数自动检测方法。运用精密激光位移传感、CCD及数字图像处理技术,实现了轮缘厚度、轮缘高度、车轮直径等尺寸参数的非接触自动检测;再结合精密运动控制,以及车轴和圆周方向的快速激光扫描,实现了踏面擦伤和剥离等缺陷参数的分类和识别。实验结果表明,基于上述测量方法的检测系统,其尺寸参数测量精度为0.2mm,擦伤深度测量精度为0.1mm,剥离长度测量精度为0.5mm,能满足车辆段修现场使用的要求。     

车轮踏面擦伤识别方法

为研究车辆车轮踏面擦伤的动态检测及识别方法,建立车辆轨道耦合动力学模型及车轮擦伤模型,计算车辆动态响应;通过改进的经验模态分解（Empirical Mode Decomposition,EMD）、Hilbert-Huang变换（HHT）分析方法研究正常车轮与擦伤车轮引起的轴箱垂向振动特征,对比不同深度、长度车轮擦伤的Hilbert谱间差异及车辆运行速度对Hilbert谱影响;用小波包（Wavelet Package,WP）变换对擦伤程度定量判断。研究结果表明,该方法能有效对车轮踏面擦伤进行识别,且不受车速影响。     

火车车轮踏面缺陷多通道检测系统的研究

在高速列车运行过程中,车轮作为最主要的承载部件,极易出现踏面擦伤等缺陷测.本文介绍了安装在钢轨上的多通道在线式加速度传感器检测系统,该方法以Cyclone系列FPGA为核心控制模块,完成与后端DSP数字信号处理器间的通信,实现车轮踏面损伤的测量,并对现场采集到的数据进行处理分析.实验结果证明,本系统能够实现对多通道车轮...     

轮对结构弯曲及型面磨耗对高速列车振动性能的影响

高速列车服役过程中,轮对结构弯曲及高速列车服役中改变最大的轮对磨耗因素均会对车辆性能造成很大影响。本文考虑高速轮对的三阶弯曲模态的影响,根据某型高速动车组分别建立考虑不同轮对弯曲变形的动力学模型,依次分析轮对各阶弯曲模态在整个服役周期内不同磨耗状态下车辆稳定性及各向振动的变化,并得出如下结论。轮对一阶弯曲对车辆稳定性和振动性能影响最大,临界速度下降约10%,振动加速度上升明显,而二三阶弯曲对临界速度影响不大。通过不同工况下车辆整备频率的分析可知,考虑轮对一阶弯曲后,车辆整备频率的变化及轮对弯曲频率是造成上述变化的主要原因。     

基于弱磁技术的火车轮踏面裂纹检测

针对火车轮踏面易萌生细小裂纹的问题,提出一种无需励磁,利用地磁场磁化的无损检测方法.根据火车轮踏面结构设计探头工装,利用弱磁检测仪器采集车轮踏面磁感应强度信号,分析预制裂纹缺陷的磁异常信号特征,对比不同深度裂纹的磁异常信号幅值,通过傅里叶最小二乘拟合得到缺陷深度的定量算法,根据极值差法与拉依达准则对火车轮踏面进行智能识...     

踏面不圆顺对高速列车车轮运行声辐射的影响

选取3个轮径差相同的同型高速列车车轮,并基于车轮有限元和边界元声学模型,研究车轮踏面不圆顺对于车轮在速度300 km/h运行状态下声辐射特性的影响。对比分析结果表明:工程中仅以轮径差大小来预测车轮声辐射水平的方法有失科学性。轮径差相同的不同车轮,其引起的声辐射特性可能不同,而是与车轮踏面不圆顺在各个波长下的所对应的轮轨力有密切关系;车轮在某频率下的声辐射水平,直接取决于该频率下轮轨力的大小;同时,高频段的粗糙度相比低频段更易激发出较大的轮轨力,也就会产生更显著的噪声辐射水平,因此,车轮在镟修时,更应着重削减其在高频段的粗糙度。     

离散余弦包络分析法在列车轮对踏面损伤检测中的应用

列车轮对踏面损伤是危及列车运行安全的重要因素，其损伤程度的实时监测与诊断是高速重载列车需要解决的关键问题之一。探讨了应用离散余弦变换的方法提取列车轮对踏面损伤的特征信息，即首先采用小波基将踏面损伤振动信号变换到时间一尺度域，再对高频段的小波系数采用离散余弦变换进行包络分析。试验结果表明，该方法能快速、准确地检测出机车踏面的损伤，可有效地应用于列车轮对踏面故障的在线监测与诊断。     

基于EEMD排列熵的高速列车轮对轴承故障诊断方法

高速列车轮对轴承的可靠度对高速列车的安全运行具有重要意义,其故障特征主要体现在轴箱振动信号中。该文提出基于聚合经验模态分解排列熵的轮对轴承特征分析方法,提取高速列车轮对轴承振动信号的非线性特征参数,并用于故障状态的分类识别。首先,对高速列车轮对轴箱振动信号进行聚合经验模态分解,得到一系列窄带本征模态函数;然后,对原信号和主要本征模态函数分别计算,得到多组排列熵,形成多尺度的表征信息复杂性高维特征向量;最后,将高维特征向量输入最小二乘支持向量机分类识别出轮对轴承的故障状态。台架试验分析结果表明:该方法针对高速列车轮对轴承故障尤其是轴承复合故障具有较高的识别率,验证通过聚合经验模态分解排列熵对高速列车轮对轴承故障诊断的有效性。     

车轮踏面参数智能检测仪校准方法及校准装置的研发

本文介绍了车轮踏面参数智能检测仪校准方法及校准装置的研发。     

基于频谱细化的列车轮对轴承故障在线检测

列车轮对轴承故障是危及列车运行安全的重要因素之一,对其准确检测是高速重载列车需要解决的关键问题。当轮对轴承出现异常时,其振动信号中的幅值就会出现突变点,据此提出了利用频谱细化技术对轮对轴承的振动加速度信号进行分析的方法。实验结果表明,该方法实现了轮对轴承异常的高精度检测,说明这种方法比常规的方法能更有效地检测出轮对轴承的异常状态。     

高速列车服役性能研究

高速列车运行时空上的跨越所面临的振动、环境变化,使其服役状态与安全性态始终处于时变状态,给高速列车安全保障与健康维护带来极大的挑战。随着高速列车运营里程的增长,高速列车服役性能的研究成为保障我国高速列车技术持续发展的重要课题。在分析高速列车服役性能基本内容的基础上,提出了高速列车服役性能检测体系,阐明了其建设内容与方案,并发展了高速列车走行部跟踪试验技术,跟踪试验对高速列车服役性能的研究具有显著成效与提升。最后,指出了本领域今后的发展趋势及需重点关注与加强的研究工作。     

车轮型面测量及手持式测量仪的研究

本文概述了铁路车轮踏面形状测量技术的现状，对一种手持式测量装置进行了研究，实际使用表明：这种仪器操作简便、精度较高，这种仪器也可用于其它相近磨耗物体的外形测量。     

一种新型改进踏面在某高速动车组上的应用可行性分析

转向架是动车组上最重要的部件之一,其直接承受车辆与线路轨道间相互作用的全部载荷及冲击,而转向架车轮踏面作为与轨道直接接触的部位,其形状对列车动力学性能和车轮的磨耗程度有很大影响;为了提高某高速动车组的动力学性能和延长车轮旋修周期,提高列车乘坐的舒适度,本文提出一种新型改进踏面ZH1踏面,并将其与国内已经成熟运用的踏面做...     

考虑弹性的高速旋转轮对振动特性研究EI北大核心CSCD

轮对弹性变形和旋转振动对轮轨系统运行安全性影响需要从理论上进行深入研究。利用ANSYS有限元分析软件对轮对弹性化处理后,在SIMPACK多体动力学软件中建立了包含高速旋转弹性体轮对的车辆系统动力学模型。采用数值方法,得到了轮轴弹性弯曲变形量以及不同轨道不平顺激扰下轮对垂向振动加速度响应等。结果表明,考虑弹性和旋转振动后,轮对车轴发生弯曲变形效应明显且中部变形量最大,车辆运行速度对车轴弯曲变形量和轮轨附加动力有一定的影响,轮对垂向振动加速度频谱出现与旋转速度相关的频率特征。本文方法和结果对揭示轮对真实运动特征和研究高速轮轨安全性具有良好的指导意义。     

高速列车系统动力学空气弹簧建模方法研究

高速列车空气弹簧动力学模型主要分为三类:定刚度与定阻尼并联的线性模型、基于流体力学与气动力学原理的非线性模型以及考虑整体气动悬挂系统的完全模型。通过准静态动力学特性分析和高速动车组动力学模拟计算得出,非线性模型与完全模型具有相似的回滞曲线,线性模型具有较高的阻尼特性,但是在三种空气弹簧模型下计算出的车辆运行安全性指标具有较一致的结果。研究结果表明,在高速动车组动力学计算中,对于运行安全性指标,用空气弹簧线性模型即可满足工程要求;而对于平稳性指标,需要用非线性模型或完全模型进行建模,才能与实际更加接近;由于完全模型所需要确定的物理量较多,故在实际应用中建议采用非线性模型。     

浅谈高速列车给排水系统的设计

众所周知,我们国家的铁路正在实行高速动车组相关技术的引进以及更大层次的提速,因此,降低高速列车的断面以及减少高速列车的重心变得越来越重要,为了扩大列车运行的生括水箱的安置空间,我们在对高速列车进行设计的过程中,需要注重列车的给水系统以及排水系统的设计工作。本篇文章对高速列车的给水系统以及高速列车的排水系统的设计进行了分别的叙述,有利于我们国家高速列车的发展。     

横风下高速列车突入隧道瞬变压力及列车风

针对高速列车在横风下突入隧道的普遍情形,考虑空气的非定常、可压缩湍流特性,建立列车-隧道-横风三维数值模型,对比研究有无横风条件下列车突入过程中隧道内的瞬变压力变化规律和列车风特性。通过将数值计算结果与现场实测数据进行对比,验证了数值方法的准确性。研究结果表明:与无横风情况相比,列车在横风中高速驶入时隧道入口周围的瞬变压力和列车风发生明显变化;在尾车完全驶入前,横风对背风侧气动压力的影响程度比迎风侧的大,其中头车突入时对隧道入口气动压力的影响最为显著;横风对隧道内气动压力和列车风的影响范围有限,当横风速度为24.4 m/s时,隧道内受影响距离为50 m;头车突入隧道时,横风对列车背风侧列车风的影响较大,而尾车完全驶入时,横风对列车迎风侧的列车风的影响比较严重。横风效应是列车背风侧气动压力和气流速度大幅波动的根本原因。     

高速列车耦合大系统动力学研究

根据高速铁路结构和技术特点,把高速列车以及与之相关并影响其动力学性能的线路、气流、供电和接触网等耦合系统作为一个统一的大系统,通过建立高速列车、线路、弓网及供电等子系统动力学模型,以及轮轨、弓网、流固和机电等耦合关系模型,形成高速列车耦合大系统动力学模型。针对高速列车运行模拟要求,给出基于循环变量方法的列车动力学建模及计算方法、基于滑移模型的车线耦合计算方法、基于松弛因子的流固耦合计算方法,实现高速列车耦合大系统动力学仿真。     

高速列车及其用复合材料的发展

介绍了国内外高速列车及其用复合材料的发展,分析了列车高速化带来的问题以及实现列车高速化的主要途径,阐述了夹芯结构复合材料的性能特点及取代传统层合板结构复合材料的趋势,并提出了将三维整体复合材料夹芯结构用于制造高速列车车体结构件,从而弥补传统泡沫夹芯结构制造大尺寸构件刚度不足的缺点。     

高速列车车速对空调负荷的影响分析

为了解车速对列车内空调负荷的影响,本文分析了空调负荷与车速有关的变化因素;探讨了列车提速对车体传热量的影响,通过车室内空调负荷的计算,得出车体隔热壁传热量与车速的变化关系及计算特点,最后总结其对空调负荷的影响。