地铁列车振动对颐和园北宫门古建筑木结构影响的实测与分析

针对地铁运行对木结构古建筑的影响这一问题，本文以颐和园北宫门和北京市地铁4号线为研究对象，采用ABAQUS建立了列车-隧道-土层-木结构古建筑耦合模型。通过与现场实测结果对比，验证了有限元模型的精度，并系统地研究了地铁运行时地铁线路与古建筑之间的夹角、列车速度对木结构古建筑振动的影响。结果表明：场地地表与北宫门结构的振动强度的模拟结果与实测结果基本一致，实际工况下北宫门的振动响应满足限值要求；地铁线路与临近木结构古建筑长轴方向夹角为0°时，结构振动强度最大，且对于不同夹角，振动最强烈的均为距地铁线路最近的结构柱；随着列车速度的增大，木结构古建筑的振动强度显著增大，与车速60 km/h时相比，车速为80 km/h时结构的振动幅度增加了19.67%。     

多运行工况下高速动车组走行系统多位振动特性分析

走行系统是影响高速动车组运行安全的关键系统构成,掌握走行系统不同工况下不同部位或设备的振动特性,对实现高速动车组走行系统安全状态检测、健康监测、故障诊断与在线预警具有重要意义。该文基于高速动车组运行实测数据,详细地分析高速动车组车体及转向架多个部件或部位在直线、曲线及道岔通过不同运行工况下振动特性演变规律。首先对数据来源、实验方案及现有高速列车振动特性评价方法进行阐述,进一步分析车体振动特性及转向架多位振动特性,重点涵盖轴箱、构架、齿轮箱和电机关键部件。分析结果对于掌握高速动车组关键设备或部位动态响应及其变化规律具有指导与支撑作用,同时为高速列车关键部件振动性能评价、部件维护检修等提供参考依据。     

列车空调制冷系统的仿真与分析

介绍了列车空调制冷机组的结构,利用一维流体仿真分析软件Flowmaster对列车用空调制冷系统进行建模和仿真。将额定工况的性能仿真结果与试验数据对比,验证仿真的准确性。同时对制冷系统的其它工况进行仿真,分析制冷系统的输入功率、制冷量、温度等的变化情况,以便了解系统各组件的运行状态与性能。为系统的优化和改进设计,提供依据。     

列车空调通风机性能检测装置的设计

本文主要介绍了一套列车空调通风机性能检测装置的原理和软、硬件设计。该装置利用计算机进行自动采集和处理试验数据,操作方便,准确可靠,适用于车辆空调通风机检修现场。     

电动乘用车永磁电机的振动噪声测试及特性分析

针对某电动乘用车永磁电机壳体产生低频共振轰鸣声的问题,开展全工况的振动噪声测试,获得电机在正反转工况不同转速下的总声压级和频谱特性,分析噪声与振动的映射关系以及电机噪声的产生机理.通过电机的模态测试对工作转速范围内的电机进行共振分析,确定电机振动噪声过大的原因,并提出电机的减振降噪方案.研究结果表明:该电机转子存在较大...     

地铁列车对数据中心精密设备的振动影响评价

以西安某拟建数据中心为例，开展地铁列车运行对数据中心机房设备的振动影响评价。以“振源-传播途径-受振体”为基线，采用实测与数值计算相结合的研究方法。首先，开展场地自由衰减特性测试，获取地铁列车振动沿场地的传播规律；其次，在拟建建筑物场地边界距离地铁线路最近处布置测点，获取过车时的振动响应；然后，建立拟建建筑物结构有限元模型，获取其主要动力特性；最后，以场地实测加速度作为输入，采用一致激励法进行结构的车致振动响应计算，并对建筑物内精密设备的振动影响进行预测与评价。研究表明：（1）地铁列车运行时该数据中心机房设备振动达标（；2）地铁列车振动主频集中在31.5 Hz～80 Hz；在31.5 Hz以下的中低频段，场地表现出明显的整体振动特点；在31.5 Hz以上的中高频段，地面高频振动分量随距离迅速衰减（；3）会车工况与近轨工况地面监测结果接近，说明近轨列车振动能级显著大于远轨，会车时振动能量较近轨列车增加不明显。研究思路可为此类结构的振动分析和减隔振设计提供参考。     

直线电机地铁车辆悬挂的振动研究

由于直线电机地铁车辆电机悬挂具有特殊的结构形式,因此其振动特性也具有不同于传统电机悬挂车辆的特点。为了研究直线电机地铁车辆的振动特性,从结构上分析直线电机的定位方式,并对其振动特性进行分析,然后分别研究在未计直线电机法向力的情况下直线电机悬挂结构对转向架振动特性、轮轨相互作用及轮轨激励传递特性的影响。研究结果表明：直线电机的垂向振动和横向振动存在一定程度的耦合,且直线电机定位结构对转向架的振动和轮轨关系都具有极大的影响。     

高速列车谐波转矩振动分析及自抗扰控制

高速列车在实际运行过程中,当路面不平顺、车轮磨耗或者列车由明线运行到突然进入隧道均可能会引起转矩脉动,引起齿轮箱振动加剧。为研究谐波转矩波动幅值对高速列车牵引齿轮箱振动加速度的影响,建立考虑时变啮合刚度、啮合阻尼、啮合误差、齿侧间隙的齿轮传动系统与三相异步动态电机耦合的机电传动系统模型,在Simulink平台上分析牵引传动系统在谐波转矩幅值变化的工况下齿轮箱输入端振动加速度特性。结果表明,谐波转矩增大使齿轮箱振动加速度加大,且横向振动加速度增加最明显。耦合系统叠加混合型自抗扰控制器(ADRC)后,对谐波转矩引起的齿轮箱横向振动具有较好的抑制作用。     

列车交会运行时简支箱梁与U梁振动特性分析

为探明列车交会运行时城市轨道交通简支箱梁与U梁的结构振动特性，为桥梁振动控制、结构选型提供理论依据，基于有限元和多体动力学方法，建立城市轨道交通三维车桥耦合模型，对比分析不同列车运行工况下简支箱梁和U梁的振动传递规律。研究结果表明:移动荷载作用下，桥梁结构振动响应以竖向为主，且随着速度增大而增大；列车单向运行与双向等速交会运行时箱梁结构局部振动频率基本相同，但单向运行时桥梁加速度响应幅值约为等速交会运行时的1/2，而等速交会时U型梁加速度响应幅值在部分频段内有一定衰减；进行箱梁振动控制时应重点关注腹板和翼板位置的竖向振动,而进行U梁振动控制时应重点关注底板处的竖向振动和翼板处的横向振动，列车交会频繁地段可增强箱梁底板和U梁中主梁底板处竖向振动控制；在对轨道交通中的高架桥梁选型时，宜根据现场实际工况进行结构稳定性和结构噪声影响等分析。     

武汉地区地铁列车空调全年负荷特性分析

列车空调实时负荷不仅随车外气象参数变化,还受到车内人员密度频繁变化的影响。以武汉为例,基于传热学原理,结合武汉地区气象资料,参考已有的客流量实时统计数据,对武汉地铁列车车辆空调全年实时负荷进行了计算分析,以探索武汉地区的列车空调的负荷特性,指导该地区地铁列车热泵空调机组的设计。研究结果表明,武汉地区地铁列车空调制冷季的负荷与采暖季的负荷比值约为2.65,热泵机组应基于制冷需求设计。空调机组大多数时间在部分负荷下运行,满负荷工况较少。新风负荷在负荷占比中超过60%,是地铁列车空调节能重点。     

双变激振超细振动磨电机驱动转速多工况组合优选研究

针对恒速振动电机振动磨在超细粉碎过程中易出现物料团聚而引起颗粒细化难度增大、超微粉碎发展受限的情况,提出振动电机转速、激振偏心块矢径随时间变化的双变激振方式,结合Adams仿真及样机试验对电机转速变化曲线进行优化,从而实现了对高振强特性超微粉碎激励方法的研究。通过模拟分析振动磨机不同转速工况下的运动响应特性、振强变化规律,对电机转速最佳变化范围和组合效应进行研究,以平均粒径为10μm的金刚石粉末为研磨对象进行120 h新型振动磨机的碎磨试验,从而验证了组合优选所得到的电机转速变化曲线能够使得颗粒进一步细化。     

中国标准动车组齿轮箱箱体动态特性分析研究

通过线路试验获取了中国标准动车组齿轮箱箱体振动加速度时间历程。结合车载GPS信号,分析了列车运行速度、轨道结构条件、通过道岔等典型工况下齿轮箱箱体的振动响应及变化规律。采用核密度估计函数分析箱体振动加速度的分布特点,并依据3σ准则给出了不同出现概率下箱体振动加速度的最大幅值。研究结果表明:随着列车运行速度的增大,箱体振动强度呈现增大趋势;列车由有砟轨道进入无砟轨道时,齿轮箱箱体横向、垂向振动加速度有效值分别增大了28%,29%;列车通过道岔时,齿轮箱箱体振动加速度幅值及有效值均有较大的波动。采用核密度估计的加速度概率分布与实测数据更为吻合,350km/h列车运行速度下,出现概率为99.73%时箱体横向、垂向振动加速度幅值分别为10.69g,8.78g。该研究获得的齿轮箱箱体动态特性为高速列车齿轮箱箱体的开发和运用提供参考。     

综合交通枢纽车致振动响应特性研究

针对"站桥合一"的大型综合交通枢纽工程,研究在不同行车速度和不同线路工况下候车厅楼板以及大跨度悬挑结构的振动响应传递规律,研究列车高速过站时站房结构的动力响应,分析客运站各个楼层的动力响应规律、车致振动在客运站内的传播衰减规律。首先,以南昌西站站房结构为例,利用无砟轨道双层梁模型对轮轨力进行数值模拟,采用有限元法建立列车-轨道-站房耦合系统整体动力学分析模型,在有限元模型上施加不同工况的列车荷载,研究结果表明正线列车所致振动响应远小于到发线列车所致振动响应,双线行车所致振动响应约为单线行车的两倍,车致振动沿着与线路垂直方向和楼层高度方向快速衰减,车致振动沿着框架柱传递振动响应,但是轴柱中心线的振动响应小于跨中的振动响应。车致振动响应沿着高度方向呈现指数衰减。车致振动响应的垂向振动、横向振动存在量级上的差异,因此综合交通枢纽车站的振动舒适度问题可以主要关注竖向振动。     

电动乘用车永磁电机的振动噪声测试及特性分析

针对某电动乘用车永磁电机壳体产生低频共振轰鸣声的问题,开展全工况的振动噪声测试,获得电机在正反转工况不同转速下的总声压级和频谱特性,分析噪声与振动的映射关系以及电机噪声的产生机理。通过电机的模态测试对工作转速范围内的电机进行共振分析,确定电机振动噪声过大的原因,并提出电机的减振降噪方案。研究结果表明：该电机转子存在较大偏心,电机1 阶激振力波与第4 阶结构模态发生耦合共振;噪声主要集中在以转速基频的1、2.5、3、3.5、4、7、8、10.5、16、24、40、56 和88 等阶次为中心频率的频带范围内;通过控制转子偏心度和增大电机壳体刚度,可明显抑制电机噪声水平,有关结论可为电机噪声控制提供指导。     

内齿轮成形磨削砂轮架振动特性实验研究

为提高内齿轮成形磨齿机砂轮架结构的稳定性,应用有限元对砂轮架进行了模态分析和谐响应分析,得到了磨削头的前6阶振型和固有频率,研究了砂轮架的应力和位移对频率的响应特性。基于响应曲面优化分析法对砂轮架结构参数进行多目标优化,确定最优的结构参数,提高振动特性。在多种磨削工况下对优化前后的磨削头进行振动试验,结构优化后的砂轮架在相同磨削工况下振动加速度比优化前小,磨削头工作稳定性得到明显提高,从而验证了有限元仿真建模和结构参数多目标优化的有效性和工程适用性。     

电驱可控震源驱动电机匹配设计与优化研究

电驱可控震源复杂的工况环境对驱动电机的性能提出了较高的要求。针对可控震源在行驶和激振工况下的动力需求，开展了驱动电机动力参数匹配设计，确定了驱动电机的主要设计参数；建立了驱动电机的二维有限元模型，采用子域法研究了电机在空载、额定工况下的磁通密度特性和谐波幅值，分析了电机磁通谐波畸变规律；开展了电机气隙长度优化设计以及电机转子结构的正交优化试验，得到了转子最优结构参数，并研制了电机样机。结果表明：在电机隔磁桥、永磁体与转子边缘之间区域的磁通密度波形畸变严重；永磁体与转子边缘之间区域的高次谐波对电机的影响较大，其3次谐波在基波中的占比高达83%；优化后电机效率可达96.8%。研究结果为电驱可控震源的优化提供了参考。     

高速动车组电机吊架载荷及损伤特性EI北大核心CSCD

以某型高速动车组电机吊架为研究对象,利用载荷标定方法制作电机吊架板簧力传感器,通过线路实测获得电机吊架垂向载荷时间历程,结合车载陀螺仪信号和速度信号,将实测载荷分解为趋势载荷和动态载荷,分析了电机吊架在起动加速、高低速直线、曲线通过、制动减速等典型工况的载荷特性。在此基础上,编制了电机吊架在典型工况下的载荷谱,分析了各工况载荷幅值和频次的特点;依据疲劳损伤准则,分析了不同工况下疲劳损伤密度的变化规律以及各级载荷谱的损伤分布,对比了趋势载荷和动态载荷的损伤占比。结果表明,电机吊架载荷主要由振动引起的动态载荷和电机扭矩引起的趋势载荷组成。电机吊架二、四位比一、三位受电机输出扭矩影响大,尤其在起动和制动阶段。当列车速度从195 km/h增大到295 km/h时,载荷均方根值增大了62%。随着速度提高,电机吊架振动主频呈正比增长。相同里程下,直线工况下的损伤密度值最大、起动工况损伤密度最小。电机吊架损伤主要由动态载荷引起,其损伤占比为99.6%。中幅区载荷谱产生的损伤占总体93%以上。     

裙板结构对市域列车车外噪声的影响分析

为了研究裙板结构对市域列车车外噪声的降噪效果,基于声线跟踪法,建立4节编组的车外噪声仿真模型.考虑车辆的主要噪声源,包括轮轨噪声、气动噪声、辅助设备噪声等,同时考虑影响车辆振动和噪声的关键边界条件,包括列车结构、桥梁结构、地面声反射等,计算列车140 km/h匀速运行时的车外通过噪声,并进一步研究车厢底部不同位置安装半...     

服役工况下高速动车组齿轮箱箱体振动特性分析

为探究某高速动车组齿轮箱箱体在服役工况下的振动特性,对齿轮箱开展线路跟踪服役试验,通过分析测试系统在齿轮箱箱体多路线工况下采集的数据,研究其所真实反映的齿轮箱箱体及轴箱在实际运营线路中的振动特性.结果表明:齿轮箱箱体的振动比轴箱的振动更易受到列车速度变化的影响,且箱体的振动加速度与列车运行速度变化趋势基本一致;试验动车...     

车载设备悬吊位置及悬挂参数对车辆系统的影响

为了提高市域车辆运行平稳性,对车载设备悬挂位置和悬挂参数对列车的振动特性展开研究.首先,基于刚柔耦合系统动力学理论,采用动力学软件UM和有限元软件ANSYS、HYPERMESH建立快速市域车头车的车辆-轨道刚柔耦合系统动力学模型,其次,以车载设备中低压箱、辅助制动及其横梁和辅助变流器为研究对象,考虑辅助变流器的激励,分...