新干线列车头型的形性协同设计研究

目的 以空气动力学性能为导向对新干线列车进行外形特征提取,建立形性协同的拓扑外形设计方法,提升我国高速列车外形设计品质。方法 利用眼动实验对新干线列车外形数据库外形进行区域归纳与分析,得到车头外形鼻端部、前脸部、肩部、走行部四个重要区域;对新干线运营以来的16种车型按照四个发展阶段总结各区域造型的型线性状及变化趋势;结合头型各区域特征性状表现与气动性能的对应关系,建立针对我国列车设计的形性协同设计方法。结论 通过对列车肩部、走行部曲面转折,鼻端部扁宽造型,前脸部分司机室隆起幅度等特征的合理运用与调整,能在兼顾气动性能的同时提升列车外形设计品质。     

基于DFA的CRH高速列车外观造型基因提取及应用研究

目的 研究CRH高速列车外观造型基因的提取及应用的方法,使CRH高速列车的优秀外观造型基因得到更好的遗传和发展.方法 以产品造型基因理论为出发点,首先对CRH高速列车的显著外观造型特征进行分析,将主特征线、副特征线、过渡特征线以及附加特征线作为CRH高速列车造型基因的关键遗传特征.然后,运用设计形态分析法(DFA)提取出最具代表的CRH高速列车外观造型基因.最后将提取的造型基因应用于新概念CRH高速列车外观造型设计,并运用标准差系数的离散程度验证新方案造型的CRH高速列车外观造型基因的应用程度.结论 通过对CRH高速列车外观造型基因的研究,提出了一种基于设计形态分析法(DFA)的CRH高速列车外观造型基因的提取及应用方法,为CRH高速列车外观造型设计提供了一定的理论依据.     

基于形状文法的现代有轨电车造型谱系化设计研究

目的 研究现代有轨电车造型谱系化设计的流程及方法。方法 以产品造型谱系化设计为出发点,对国内外现代有轨电车造型设计的现状进行分析,提出基于形状文法的现代有轨电车造型谱系化的设计方法,并结合中车唐山公司现代有轨电车造型设计的实例展开研究。首先,从造型线、几何形状、形状组合关系3个方面分析车辆造型;其次,运用设计形态分析法和形状文法提取典型特征、推演新形状;最后,将新形状应用到现代有轨电车的造型设计中,并对方案的继承性进行验证。结论 该方法能够保证在典型特征衍生的同时,兼顾车辆外观造型设计的创新,为现代有轨电车造型谱系化设计提供参考依据。     

3种不同的高速列车头车造型仿生设计

目的探讨3种不同的高速列车头型的仿生设计方式对产品功能和性能的影响。方法根据产品和仿生对象进行耦合的内容不同进行分类,分析了3种内容侧重不同的高速列车头型仿生设计方案,并介绍了基本的设计过程。结论车头造型仿生设计的实用功能耦合要考虑生物形态的气动特性,生物形式美感耦合则注重生物的比例、曲面过渡和色彩搭配等,象征语意耦合则关心生物的象征意义。按照这3种仿生设计类型的不同特点进行设计,可以提高设计质量,加快设计速度。     

日法德高速列车乘坐车厢内饰设计特点分析及启示

分别从高速列车乘坐车厢的空间布局与氛围、内饰造型及色彩3个角度入手,对日、法、德三国高速列车内饰设计进行分析对比,总结出三国在各自文化特征以及长期设计风格下形成的内饰设计特点,并提出我国可以从中学习和借鉴的经验,包括根据国情合理进行空间布局以及恰当运用本土元素和材质等方法,以期能为体现本国文化特质的高速列车内饰设计提供帮助。     

高速列车造型的美学特征分析

从形式美、技术美和象征意义3个方面对高速列车造型的美学特征进行了分析,着重强调了高速列车造型中的比例与尺度、均衡与稳定、对比与协调、节奏与韵律等特点,并以此为基础对高速列车所体现出的技术美进行了详细分析,阐释了其象征意义。在分析中以目前各国的主要车型为例,以期为体现中国文化特点的高速列车造型设计提供有益的参考。     

基于动漫角色的主题公园列车造型设计研究

目的探讨主题公园中以动漫角色为设计元素的列车造型设计方法。方法从动漫角色的造型、色彩以及质感等外在特征中提取出列车的轮廓线、转折线、分形面以及部件等的设计因素,从动漫角色的性格、能力以及品质等内在特征中提取出符合观者视觉感受的设计因素,并将两类设计因素进行整合。结论提出了动漫角色分析模型、动漫角色造型因素与列车造型设计因素的匹配模型以及动漫角色内在特征设计因素转化模型,通过这些模型将抽象的动漫角色特征转化为具体的列车造型设计因素,为主题公园中以动漫角色为设计元素的列车造型设计提供了设计方法。     

粗糙集与决策树在城轨头型意象设计的应用

目的 为挖掘大众对产品造型意象认知的机理,提出了一种将粗糙集理论和决策树技术相结合的产品造型意象设计方法。方法 首先,在感性工学理论的基础上,获取产品造型设计要素和感性评价数据,并运用粗糙集理论来构建知识表达系统;其次,对决策表属性进行约减,保留贡献值较大的属性,删除冗余属性;最后,通过AAID算法计算得到各个设计要素的重要度排序,在此基础上构建决策树,并通过读树提取相关设计规则。结果 以地铁列车头型设计为例进行研究,得到了影响感性意象“前卫的-过时的”核心设计要素,通过决策树提取到9条设计规则,结果验证了该方法的适用性和有效性。结论 通过对粗糙集理论和决策树技术的探究和应用,提出了地铁列车头型设计思路。研究结论可为其他城市轨道交通工具的产品造型意象设计提供参考依据,丰富轨道交通工具领域的产品创新设计方法。     

“国家高速列车产业计量测试中心”获批筹建

正近日,国家市场监管总局正式回函中国中车集团公司,同意依托中车青岛四方机车车辆股份有限公司筹建"国家高速列车产业计量测试中心"。高速列车是指能以高速度持续运行的列车,最高行驶速度一般要达到200 km/h以上。我国高速动车组产品覆盖时速200～250 km、300～350km及以上速度级,已经形成了系列化、谱系化的高速动车组产品平台,高速列车产业已成为支撑     

“国家高速列车产业计量测试中心”获批筹建

正近日,市场监管总局正式回函中国中车集团公司,同意依托中车青岛四方机车车辆股份有限公司筹建"国家高速列车产业计量测试中心"。高速列车是指能以高速度持续运行的列车,最高行驶速度一般要达到200km/h以上。我国高速动车组产品覆盖时速(200~250)公里、(300~350)公里及以上速度级,已经形成了系列化、谱系化的高速动车组产品平台,高速列车产业已成为支撑国家     

Parametric design and optimization of high speed train nose

Aiming at shortening the design period and improve the design efficiency of the nose shape of high speed trains, a parametric shape optimization method is developed for the design of the nose shape has been proposed in the present paper based on the VMF parametric approach, NURBS curves and discrete control point method. 33 design variables have been utilized to control the nose shape, and totally different shapes could be obtained by varying the values of design variables. Based on the above parametric method, multi-objective particle swarm algorithm, CFD numerical simulation and supported vector machine regression model, multi-objective aerodynamic shape optimization has been performed. Results reveal that the parametric shape design method proposed here could precisely describe the three-dimensional nose shape of high speed trains and could be applied to the concept design and optimization of the nose shape. Besides, the SVM regression model based the multi-points criterion could accurately describe the non-linear relationship between the design variables and objectives, and could be generally utilized in other fields. No matter the simplified model or the real model, the aerodynamic performance of the model after optimization has been greatly improved. Based on the SVR model, the nonlinear relation between the aerodynamic drag and the design variables is obtained, which could provide guidance for the engineering design and optimization.     

高速列车隧道内交会压力波基本特性数值模拟研究

高速列车隧道内交会压力波变化剧烈,产生较大的气动载荷,可能带来乘客舒适性、车体及部件和洞内固定设备气动疲劳破坏问题,给列车安全运行带来隐患。基于CFD软件,采用三维可压缩非定常湍流流动的流动模型压力修正算法和任意滑移界面网格技术,本文对高速列车隧道内等速和不等速交会压力波进行数值模拟,分析了列车交会过程车体外部压力场变化过程,较为详细描述了头头交会、头尾交会及尾尾交会时列车头尾部部位压差的变化过程,分析了等速和不等速交会时车外及洞内压力波的变化特性,初步给出了交会时变速度列车的负压峰值绝对值与车速的拟合关系式。     

A morphing method for shape generation and image prediction in product design

A shape morphing and image prediction method for product design is proposed in this article, in which a feature-based method is first used to construct 3-D CAD models of a product, then new shapes are generated with a shape morphing method and the images of the morphed shapes are analyzed using modified gray theory with Fourier residual correction. With the aid of this model, the designer can quickly obtain a product form and its corresponding image to help him/her to design the required product. Though LCD monitor design is applied, this method can also be used to develop other products.     

京沪高铁隧道背景下列车车体动态气密性当量泄漏面积阈值特征

针对静态气密参数无法真实反映动车组过隧道时的气密性能问题和车内压力舒适性问题.基于一维可压缩不等熵非定常流动模型的广义黎曼变量特征线法,数值模拟车外压力;建立了高速列车通过隧道时模拟车内压力波的"当量泄漏面积"法.以京沪客运专线为背景,研究了中国某型号标准动车组的动态当量泄漏面积阈值随动车组编组长度、速度和是否交会的变...     

V型声屏障隔声性能测试及降噪效果预测

为了评价V型声屏障的降噪效果,通过试验及预测相结合的方法对低载荷V型声屏障进行研究。首先对V型声屏障进行实验室隔声性能测试,结果显示其计权隔声量比直立型声屏障小23.8 dB,隔声性能较差。而高速列车车外噪声声源有其本身的源强分布特性。为预测实际列车运行下V型声屏障降噪效果,通过线路测试识别出高速列车声源空间分布特征,确定预测模型声源,对声屏障总降噪效果进行预测分析。结果表明,V型声屏障针对实测高速列车车外噪声降噪效果显著,相对直立声屏障而言,约降低1 dBA左右;针对轮轨区域声源,V型声屏障的降噪效果降低4 dBA左右,尤其是在500 Hz、1 250 Hz和2 000 Hz频率处降噪效果最好。     

Adhesively bonded lap-joints for the composite-steel shell structure of high-speed vehicles

Recently the design and manufacture of lightweight train structures have become important in order to increase speed. Composite train structures have many advantages over conventional steel or aluminum train structures because of their high specific strength, modulus and high damping capacity, which is beneficial for NVH (noise, vibration and harshness).

From the structures of high-speed trains, the upper car-body is a good candidate for composite structures which increase the stability of trains due to the low gravity center of vehicles.

If the side body of the train is made of steel plates, then joining of composite structures to the steel structures is required.

In this work, the adhesive joining method between the composite upper car-body structure and the steel side plates was investigated. A 1/10-size model of a real train subjected to internal pressure was developed and tested statically and dynamically.     

融合特征语义和模糊层次分析的空铁外观设计研究

目的 探究轨道列车与城市文化的关系,提升空铁外观设计中的文化内涵和文化认同,为空铁外观设计与评估提供实践指导和理论支撑。方法 以一款A型空铁外观设计为例,提出了一种融合特征语义和模糊层次分析的列车外观设计方法;首先基于模糊层次分析从民族性、地域性和时代性三个准则层出发分析特征语义指标权重,构建多层次评价模型;其次邀请专业设计人员对评价指标、评价层次进行评估,获得准则层与子准则层间的权重矩阵;最后运用模糊综合评价法来评估空铁外观设计方案。结果 基于特征语义指标权重分析结果,该方法将特征文化元素——蓝喉太阳鸟,有效地融入空铁外观设计,并经用户评估验证了方法的可行性。结论 该方法有助于辨识城市文化特征在空铁外观设计中的重要性,同时,探讨了方案存在的局限性,并提供了进一步优化设计意见,为提升空铁外观设计文化内涵提供参考。