高速列车齿轮箱内部流场数值分析

针对某型高速列车齿轮箱,建立其内部流场的理论计算模型,为获得齿轮箱内部流场的变化规律,利用流体仿真软件FLUENT对理论模型数值求解.在ANSYS的DM模块中建立齿轮箱内部流域的三维模型,通过加载UDF实现对齿轮转动的模拟,采用动网格、标准湍流仿真模型以及标准壁面函数法和VOF两相流模型对某工况齿轮箱内部流体流动进行仿真分析.结果表明:齿轮轮齿进入啮合瞬时,挤压箱内流体,使得压力增大;脱离啮合瞬时,齿轮轮齿附近容积增大,压力骤降出现负压;齿轮啮合处箱体内部流体瞬时流速最高;润滑油可以在齿轮搅油和重力作用下,进入流道对齿轮轴承进行润滑.     

高速列车齿轮箱内部流场数值模拟

为了研究齿轮箱内部复杂油气两相流的变化规律,采用数值模拟方法研究了转速及浸油深度对流场的影响.结果表明,3倍于齿高的浸油深度可以充分发挥润滑油的润滑冷却作用.在齿轮啮合区流体速度最大,不同转速条件下流体速度最大值变化规律相同,并最后稳定在一定范围内波动,且最大流体速度平均值呈线性增长.齿轮啮合区附近压力变化较大,在啮入区域形成局部高压,在啮出区域形成局部低压.随着转速的提高,高压和低压绝对值呈增大趋势,但不遵循线性关系.     

高速齿轮箱的润滑和密封

根据设计实例，对高速齿轮箱润滑回路中的动力来源，回油结构及各种有效的密封方式进行了阐述。     

DRHS155高速齿轮箱的优化设计

以体积最小为优化目标,对DRHS 155高速齿轮箱各主要参数的优化设计进行了理论研究.开发了一种具有一定通用性的高速齿轮箱优化设计软件,可用于DRHS 155类似结构的高速齿轮箱各主要参数的优化设计.研究结果为DRHS 155高速齿轮箱后续产品的开发和改进提供了理论依据.     

新一代摆式高速列车

法国能源和交通运输巨头阿尔斯通公司推出欧洲新一代摆式高速列车（Pendolino）。     

高速列车接触网可靠性研究

高速铁路的快速发展对经济社会有着极大的促进作用.对于高速列车而言,需要牵引供电系统提供动力,因此必须提高供电系统的可靠性,进而降低风险.本文分析了基本可靠性指标,建立了高速列车接触网可靠性模型,最后讨论了接触网可靠性分析流程.     

高速列车对复杂隧道内空气压力的影响

复杂隧道内空气压力特性是隧道设计的重要参数,必须进行深入研究。为提高试验中信号强度和改善测量精度,采用水流代替气流作为流体介质进行复杂隧道模型实验,并研究竖井及中隔墙对空气压力特性的影响。得出了高速列车不同运行速度时复杂隧道内不同位置处的空气压力变化规律,即竖井可明显地降低隧道内的空气压力峰值和梯度,而中隔墙将恶化隧道内的空气压力环境。因此,在可能的情况下,对于复杂体型的长隧道,应尽量布设竖井而避免中隔墙。     

高速列车轴承的发展趋势

随着铁路列车的高速化,轴承作为高速列车的关键部件,其性能及可靠性越来越受到关注.文章介绍了高速列车的发展历程、轴承在列车上的主要应用,并对列车轴承的发展趋势进行了分析,这些新趋势将更好的满足未来铁路用车辆轴承的需求.零件制造商需要设计新产品,进一步提高车辆轴承的性能,不断扩大其运行条件和环境的范围.     

国产化高铁列车齿轮箱通过300000km考核

由中国南车股份有限公司所属南车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司自主研制的我国首套时速380km动车组齿轮箱驱动装置,通过了300000km运营考核,各项性能参数满足线路运营要求。     

横风速度对单线高架桥上高速列车气动特性影响

为了节省宝贵的土地资源,高架桥结构在现代高速铁路建设中被大量采用,在高架桥上行驶的高速列车随着合成风向角的变化,其气动特性呈规律性变化,以此采用计算流体力学方法来研究横风速度变化对高速列车气动特性的影响.通过合理划分网格、选取合适的湍流模型、设置正确的边界条件来提高数值计算精度,模拟结果表明：随着横风速度的增加,头、尾车阻力明显增加,头车上的侧翻力矩也明显增加;没有横向风时由于单线高架桥的对称结构,高速列车基本不受侧向力作用.     

轨道刚度变化对高速列车-板式轨道系统振动响应的影响分析

针对板式轨道的结构特点,利用横向有限条与板段单元模拟板式轨道,并考虑轮轨竖向位移衔接条件,基于弹性系统动力学总势能不变值原理及形成系统矩阵的“对号入座”法则,建立了高速列车-板式轨道动力学耦合系统的竖向振动矩阵方程.在此基础上,分析了板式轨道的刚度变化对此系统竖向振动响应的影响规律.计算结果表明,合理的轨道刚度将有利于降低此系统的竖向振动响应.并建议CA砂浆刚度合理的取值范围为1 000—1 500 MPa/m,轨下垫层刚度合理的取值范围为60—80 kN/mm.     

高速列车受电弓空气动力学对弓网受流的影响

为了研究高速列车弓网受流特性,考虑受电弓平均稳态与非稳态气动力影响,基于受电弓的非稳态空气动力学模型,采用均匀来流假设,运用计算流体力学(CFD)方法得到受电弓各部件的气动升阻力.将非稳态气动力时间平均,得到平均稳态气动力,并将具有一定脉动的受电弓非稳态气动力及平均稳态气动力分别加载至弓网动力学模型中,对比了2种气动力加载情形下弓网动力学. 仿真结果表明:在受电弓三质量块模型下,受电弓平均稳态与非稳态空气动力学对弓网受流的影响差别不大.进一步从受电弓非稳态气动力激励的振幅与频率两方面研究了其对弓网受流的影响,当外部激励振幅较大或频率与弓网系统频率接近时,弓网受流特性会受到显著影响.研究结果为将来考虑非均匀来流、横风等复杂气动条件下的弓网受流特性研究提供了基础.     

高速棒材热连轧过程温度场数值模拟

通过对高速棒材轧制、水冷和输送等各个环节热传导及边界条件的分析,应用有限差分法建立高速棒材热连轧过程温度场模型,并对整个连轧过程进行了温度模拟计算,获得轧件表面及其内部温度分布规律。结果表明,计算值和实测值有较好的一致性。     

高速列车气密性问题研究进展及建议

随着列车运行速度的提高,车体表面及车内空气压力波动愈发剧烈,而列车通过隧道时,空气压力波动更为突出。车体表面产生剧烈的瞬变压力传到车厢内,会引起司乘人员耳感不适等问题;因此,对于高速列车气密性问题的研究显得尤为重要。本文回顾了国内外有关高速列车气密性的研究现状,介绍了高速列车气密性及舒适性相关标准,高速列车气密性评价标准的相关理论,分析了气密性实车试验相关研究。为深入研究高速列车气密性问题,需要针对典型线路、不同车型、不同修理等级前后的动态气密性开展实车试验,完善气密性实车试验测试技术,探究不同车内压力保护装置下的车体气密性,进一步为我国舒适性标准的制定提供数据支撑。     

隧道中高速列车空气阻力的水流模型实验

为探求不同隧道设计体型中高速列车的空气阻力变化规律,在保证阻力相似的前提下,以京沪高速铁路南京越江隧道初设方案为原型,用水流代替气流作为流体介质进行了模型实验,给出了SS8型列车通过南京越江隧道时空气阻力的变化规律.实验发现,竖井可以降低空气阻力最多达8.0%;隔墙将增加10.0%左右的空气阻力.建议京沪高速铁路南京越江隧道采用单孔双竖井方案.     

高速列车过双线隧道气动效应及列车风特性

为加深对隧道内气动效应和列车风特性的认识,采用RNGκ-ε湍流模型模拟高速列车偏心通过隧道全过程,应用滑移网格技术模拟列车高速运动,对列车通过时隧道内的气动效应及列车风进行研究.通过将数值计算结果与现场试验结果进行对比,验证了数值方法的准确性.研究表明:隧道入口处气动压力变化规律与隧道内有很大差别;列车两侧对称测点的最...     

高速列车监测数据的奇异性特征研究

针对高速列车运行中的状态表征问题,提出基于监测数据的多重分形谱参数描述高速列车状态的新方法,计算了监测数据的多重分形谱,分析了多重分形谱参数与列车状态之间的关联关系,提取了多重分形谱的宽度(Δα)、分形维数差(Δf)和谱偏斜度k3个参数为高速列车状态的特征. 实验结果证明了多重分形谱参数能描述高速列车的运行状态,列车的状态发生了变化,监测数据的多重分形谱参数也随之发生变化.     

高速列车车轮材料研究的综述

介绍了欧洲和日本高速列车车轮用钢研究与发展,综述了国内高速列车车轮用钢选用方面的研究成果.舍碳量约为0.5%并添加少量微合金元素的试验钢具有良好的强韧性和抗剥离性能,适合我国高速列车车轮用钢.     

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。     

环境温度对空心墩墩底段水化热温度场和应力场的影响研究

以运宝黄河大桥副桥11号墩墩底段为研究对象,建立其有限元几何模型,分析了正弦函数拟合环境温度的合理性,并采用正弦函数拟合环境温度分析了环境温度变化幅度和迟延时间两个参数对墩底段温度场和应力场的影响.研究结果表明:环境温度变化采用正弦函数拟合,可以较为精确地模拟墩底段的温度场和应力场;环境温度的变化幅度越大,墩底的内外温...