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  • 虛擬軌道列車車體技術研究

    周偉旭;李永寬;

    虛擬軌道列車以膠輪替代傳統軌道車輛的轉向架在普通公路上行駛,其車體承載結構所受載荷條件、運行工況與傳統運行在鋼軌上的軌道車輛車體有著明顯不同.為研究基于輕量化前提下適應虛擬軌道列車的車體結構型式和可靠性校核方法,對公交客車車身結構的技術發展進行分析,并結合公交客車和有軌電車進行對比分析,提出虛擬軌道列車車體結構的設計原則和結構選型建議,并對虛擬軌道列車車體強度校核方法給出分析和建議.

    2020年04期 v.41;No.190 1-4頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 345K]
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  • 高速動車組碳纖維材料車頭連接結構及強度分析

    許鵬;許睿;

    對碳纖維復合材料車頭在高速鐵路上的應用進行了研究,建立三維模型并進行有限元分析,研究了材料以及連接結構處的位移和應力應變的變化,同時給出了碳纖維復合材料的鋪層建議,為高速鐵路選擇使用碳纖維車頭提供了依據.

    2020年04期 v.41;No.190 5-8頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 612K]
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  • 高速動車組設備艙動應力試驗研究

    夏東偉;于慶斌;曲涵笑;

    通過對設備艙關鍵部位動應力線路測試試驗對設備艙動應力進行分析.試驗采用了HBM公司的eDAQ數據采集系統,對設備艙重點部位,如設備艙與邊梁的連接處、抬車位及與牽引變壓器區域進行動應力線路測試,并將測試值與疲勞許用極限值進行對比.結果表明設備艙動應力滿足標準要求,試驗結果為更精確地評估設備艙疲勞強度和提高動車組的修程修制里程提供了依據.

    2020年04期 v.41;No.190 9-13+23頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 2210K]
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  • 復雜焊接結構焊縫強度評估方法及應用

    薛寧鑫;程亞軍;張春玉;

    通過分析復雜焊縫受力,利用有限元分析方法輸出焊縫位置的應力,求出焊縫局部單位長度的真實載荷.結合德國FKM規范并參考國內外相關研究,提出評估焊縫靜強度方法.為高效評估整車級大量復雜焊縫,基于ANSYS軟件編制快速分析程序,建立某出口地鐵車體的有限元強度分析模型,在防撞柱載荷作用下,利用該程序評估司機室關鍵焊接結構焊縫的靜強度;通過優化焊縫參數,使關鍵焊縫1和焊縫2最大利用度分別由1.09和1.41降為0.90和0.77,滿足焊縫強度設計要求.

    2020年04期 v.41;No.190 14-18頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 690K]
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  • 基于非線性接觸算法的設備連接強度及隨機振動分析

    王璐;方吉;劉艷文;周坤;

    以某列車底架上一牽引設備為例,將螺栓以六面體單元進行離散并施加一定的預緊力,在5個沖擊載荷工況下以接觸非線性方法對設備安裝座及螺栓強度進行精確校核計算,并對結構進行優化,確認最終結構.基于此對結構進行隨機振動疲勞分析,考察結構分別在縱向、橫向、垂三個方向總共15 h隨機激振載荷下結構的疲勞總損傷.結果顯示:各結構件母材和焊縫總損傷均小于1,滿足隨機振動疲勞的要求.

    2020年04期 v.41;No.190 19-23頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 842K]
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  • 矩形管接頭疲勞失效位置預測及應力因子分析

    謝素明;熊子斌;牛春亮;

    為解決復雜焊接接頭的抗疲勞設計,依據BS7608標準中的名義應力法和ASME標準中的結構應力法及BS EN15085-3標準中的焊接結構疲勞設計要求,研究矩形管接頭的疲勞問題.首先,研究標準中的疲勞壽命預測方法以及涉及的名義應力與結構應力的區別與聯系;接著,利用某矩形管接頭的有限元分析模型,研究沿接頭焊縫應力的分布規律及影響因素,結果表明:與最大主應力和Von. Mises應力分布規律不同,矩形管接頭沿焊縫結構應力最大值發生在焊縫拐角焊趾處,與其疲勞試驗中接頭失效位置一致;位于焊趾表面的、具有高應力梯度變化的區域內名義應力對單元尺寸表現出強的敏感性,而在能夠表示焊縫輪廓的模型中描述整個斷裂截面的結構應力則對單元尺寸變化不敏感.最后,基于名義應力法和結構應力法對矩形管接頭焊縫進行應力因子分析,結果表明:管接頭失效位置的應力因子最大值大于0.90,應力等級為高.

    2020年04期 v.41;No.190 24-28頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 1146K]
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  • 基于新型復合材料的城市軌道交通車輛地板降噪研究

    蔡明君;張懷強;夏東偉;周詩寧;

    通過分析城市軌道車輛車內噪聲產生原因和地板降噪結構,以新型復合材料著手進行研究,以提高地板本身的吸音降噪性能為目標,設計了3種應用新型復合材料的地板結構.依據GB/T19889.3隔聲測試標準,對不同材質及結構的地板樣塊進行了測試,并對不同復合材料的地板隔聲量進行對比分析,驗證了不同材料及結構的地板隔聲降噪性能,為城市軌道交通車輛的降噪設計提供了參考.

    2020年04期 v.41;No.190 29-33+38頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 1040K]
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  • 軌道交通車輛被動安全防護標準體系設計準則與方法研究

    劉青波;侯本虎;王雷;

    為研究列車車輛被動安全防護設計準則與方法,基于不同國家列車車輛標準體系的規則,尋求不同標準體系中相互對應的聯系,以我國動車組耐撞性要求和驗證規范為落腳點,根據列車車輛的結構設計、耐撞性能模擬、司乘人員安全需求來闡述列車相關系統的設計方向和內在聯系,最終把握被動安全防護的發展方向,為后續相應的車輛設計提供理論依據.

    2020年04期 v.41;No.190 34-38頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 347K]
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  • 鋁合金車體城市軌道車輛地板防火結構設計

    李鵬飛;蔡明君;朱旭;呂濤;

    在分析現有鋁合金車體城市軌道客車典型車輛底架結構的基礎上,針對不同車輛地板填充物及隔熱結構建立了3種不同的車輛底架防火結構模型.依據BS 6853防火試驗標準對該3種車輛底架防火結構模型樣件進行結構耐火性能測試,驗證了不同車體底架填充物對車輛地板耐火性能的影響,并對耐火試驗的結果進行分析,進而為鋁合金車體軌道客車的地板耐火結構設計開發提供了值得參考的可靠數據.

    2020年04期 v.41;No.190 39-43頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 987K]
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  • 提高鋁合金車體防火性能的方法研究

    陳煜;劉永兵;劉小霞;張倩;張軍;

    基于對軌道交通車輛防火標準以及車輛發生火災事故對于乘客人身安全危害性的認知,重點研究了一種提高鋁合金車體防火性能的方法,以滿足動車組行車能力及乘客疏散救援要求.以某動車組為例,首先計算車內非金屬材料熱釋放量,假設火災風險、火源功率,將其熱負荷加載到車廂有限元模型中,應用FDS軟件仿真分析車體在火災狀態下的溫度分布,將溫度分布插值到車體有限元模型中的每個節點,確定燃燒損壞區域;利用ABAQUS軟件模擬分析車體在承受熱負荷及最大拉伸載荷工況下的靜強度、剛度的變化.在熱力耦合工況下,通過車體剛度的變化即車體變形量的大小,驗證動車組是否滿足行車能力要求,若否,則需在車體靜強度薄弱的區域,不改變車體設計結構的情況下,添加非金屬防火材料的方法,提高車體熱負荷下的靜強度、剛度,即提高了車體防火性能.并詳述了允許車體變形量判斷依據及限值計算結果.

    2020年04期 v.41;No.190 44-48頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 940K]
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  • 某地鐵車側翻碰撞安全性分析

    敖建安;趙國輝;周俊先;陳秉智;

    以某地鐵車Tc車體結構作為研究對象,采用顯式動力學軟件LS-DYNA,根據ECE R66標準對車體進行側翻碰撞仿真.以車內乘員生存空間的完整性作為安全指標,評估車體的側翻耐撞性能.對車體結構薄弱區域進行改進,通過增大該區域結構的截面抗彎模量,從而使車體在側翻碰撞中吸能速率提高,車體結構變形減小,且車內乘員生存空間不被侵入.實驗結果表明:改進后的結構明顯提高了車體結構的側翻耐撞性能,達到了提高車輛被動安全性的目的.

    2020年04期 v.41;No.190 49-52頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 817K]
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  • 鉤緩系統在不同速度條件下各界面吸能特性研究

    侯本虎;劉青波;

    為研究鉤緩系統在不同速度條件下的碰撞響應,以某6輛編組的地鐵列車為平臺,基于鉤緩系統能量吸收能力和各界面的能量傳遞順序,建立了五種不同速度的碰撞工況,研究各界面能量變化規律.計算結果顯示:配有EFG3橡膠緩沖器鉤緩系統的列車,在碰撞過程中各界面能量吸收較為平均,隨著碰撞速度的增加,各界面的能量增長率也較為均衡,可有效緩解碰撞界面的沖擊載荷.

    2020年04期 v.41;No.190 53-56頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 442K]
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  • 風洞試驗地面效應對列車流場結構及氣動力的影響

    劉濤;段大力;余以正;

    利用風洞試驗、CFD方法,開展了風洞試驗地面效應對列車流場結構及氣動力影響研究.研究發現在頭車部分,與靜止地面邊界條件相比,移動地面邊界條件下列車鼻尖點以及軌道兩側的渦旋結構較少.頭車流線型部分,靜止地面條件下列車周圍以及列車與軌道之間的渦量強度較移動地面條件下大,隨著渦旋結構向后發展過程中不斷衰減,在尾車流線型部分靜止地面下列車周圍的渦量強度小于移動地面條件.相對于靜止地面邊界條件,移動地面邊界條件下頭車阻力系數增大了1.31%,中車阻力系數增大了5.21%,尾車阻力系數增大了5.90%.相對于靜止地面邊界條件,移動地面邊界條件下頭車升力系數增大了27.85%,中車升力系數減小了13.80%,尾車升力系數減小了31.11%.

    2020年04期 v.41;No.190 57-62頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 1205K]
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  • 機車變流裝置功率模塊的傳熱特性數值研究

    李莎;宋智龍;余以正;

    針對HX_D2C型機車、HX_D3C型機車變流裝置功率模塊,在保證實驗方法得到準確驗證的基礎上,采用實驗方法改變不同影響因素,對比得到了兩種不同功率模塊下的傳熱特性差異.實驗結果表明,水泵流量對HX_D2C型功率模塊換熱性能貢獻較大,換熱效率比HX_D3C型最大高出7.2%,而冷卻風機流量對HX_D3C型功率模塊換熱性能貢獻較大,換熱效率比HX_D2C型最大高出5.8%,實驗結果對今后變流裝置功率模塊的熱設計應用研究具有指導意義.

    2020年04期 v.41;No.190 63-67頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 1221K]
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  • 100%低地板有軌電車車頂部位隔熱仿真分析與試驗

    楊海軍;譚文才;李占一;郭英潔;

    為解決南方某沿海城市100%低地板有軌電車在空調制冷時因車輛內外溫差較大而在車頂局部出現冷凝水的問題,對車頂部位內裝隔熱材料的選擇及布置進行了優化.采用STAR-CCM+仿真分析軟件對車頂部分不同的隔熱方案進行了仿真分析計算,在車輛空調工作環境下,使用溫濕度自記儀對不同隔熱方案車頂區域相同位置的溫度進行了記錄,將仿真結果與試驗結果進行了對比分析.結果表明:合理的選擇和布置隔熱材可以將車頂端部和格柵附近的平均溫度分別降低約9.7℃和10.3℃,減小了車外溫度對車內溫度的影響,兩個區域平均露點溫度均降低3.4℃,能夠有效避免車頂局部位置冷凝水的出現.

    2020年04期 v.41;No.190 68-72頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 918K]
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  • 隧道內運行城鐵車輛的聲學性能分析

    李博;李新一;高陽;

    為研究在隧道內運行的車輛的車內噪聲規律,對某120km/h速度等級城市軌道交通車輛項目在隧道內運行的情況建立SEA模型,并實際測量車輛的車門系統、空調系統和地板結構的隔聲量以及車輛運行線路軌道的粗糙度和衰減率,將實際測量結果作為輸入條件進行隧道內運行車輛車內噪聲仿真分析,根據分析結果可知該項目車輛在隧道內以120 km/h速度運行時車內噪聲為85 dBA左右,并且客室車門結構是影響該項目車輛車內噪聲最重要的結構,為降低隧道內運行軌道車輛車內噪聲水平,研究客室車門結構、提高客室車門的隔聲量是一個重要的研究方向.

    2020年04期 v.41;No.190 73-77頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 1123K]
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  • 城際動車組噪聲控制技術研究

    李澤宇;邢海英;周偉旭;藍興遠;劉雪梅;曹長業;

    針對國內城際動車組還未制定噪聲標準的現狀,城際動車組采用正向設計理念,考慮城際運用的實際需求,確定了城際動車組客室和司機室噪音限值;利用VAONE軟件進行內部聲場仿真計算,通過理論分析與試驗測試相結合的方法,預測出動車組250 km/h運行時車內噪音超標,結合樣件測試提出地板加裝隔音墊、風擋密封方案、空調風道加裝吸音墊等措施,動車組噪聲測試結果表明動車組250 km/h運行時車內噪音從71 dB(A)降低到68 dB(A),滿足城際動車組車內噪聲指標要求;噪聲控制方案對降低車內噪音效果顯著,可以推廣到其它動車組產品中.

    2020年04期 v.41;No.190 78-81頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 529K]
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  • 煤炭漏斗車車體隔板加強板裂紋分析與改進

    趙天軍;趙金鳳;王孝東;李曉峰;

    針對出口澳大利亞30t軸重煤炭漏斗車車體隔板加強板在運用過程中出現裂紋問題,基于離散單元法理論并應用PFC-3D軟件對煤炭散粒貨物裝卸貨過程進行仿真模擬,得出仿真計算數值與實際線路運行測試數據具有良好的一致性.分析了裂紋產生的原因是由于裝卸載過程中散粒貨物對隔板造成了瞬間沖擊,從而造成隔板加強板疲勞破壞,并依據疲勞強度分析結果提出改進方案,在隔板加強板內側加焊兩個角鋼,增加其縱向剛度,從而很好的解決了隔板加強板的疲勞問題.

    2020年04期 v.41;No.190 82-85頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 756K]
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  • 高速動車組排障器結構輕量化研究

    孫業琛;孫麗萍;王玉艷;曾子銘;盧佳妮;

    依據某高速動車組排障器的靜強度計算結果,利用HyperWorks有限元仿真軟件對其結構依次進行拓撲優化和尺寸優化.綜合考慮制造工藝、外形美觀和型材參數等因素,對優化結果進行修正得到最終方案.結果表明,在滿足靜強度相關要求的前提下,排障器結構整體減重14.45%,材料利用率顯著提高,輕量化設計取得顯著效果,為日后排障器結構設計提供參考.

    2020年04期 v.41;No.190 86-89頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 897K]
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  • 基于多體動力學的17型車鉤防跳性能研究

    孟慶民;韓朝建;金朋迪;郭宏遠;盧碧紅;

    以17型車鉤裝配體為研究對象,分析了車鉤的防跳原理,采用多體動力學仿真軟件Recurdyn對其進行建模和仿真實驗.在仿真軟件中施加縱向、垂向及其耦合的加速度沖擊,以鎖鐵能否達到開鎖位為評價指標,針對設計尺寸與磨耗到限對應的無防跳插銷+無復位彈簧、無防跳插銷+有復位彈簧、有防跳插銷+無復位彈簧和有防跳插銷+有復位彈簧四種工況,對該型車鉤的防跳可靠性區間進行預測研究.仿真實驗結果表明,設計尺寸與磨耗到限對應的上述四種工況鎖鐵垂向上升位移均未達到開鎖位,17型車鉤防跳性能可靠,該研究方法為車鉤的設計與改進提供了技術參考.

    2020年04期 v.41;No.190 90-94頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 594K]
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  • 基于動力學理論的軌道車輛設備安裝彈性元件參數設計及應用

    劉春艷;滕萬秀;

    基于動力學理論分析技術研究設備安裝懸掛元件參數,減弱設備的振動及傳遞,提高車輛運行平穩性和舒適性.以采用彈性設備吊掛方式的高速動車組作為研究對象,首先應用隔振理論和動力吸振器理論,初步設計橡膠減振器的垂向剛度參數,結合車體結構振動品質給出車下橡膠減振器的優選剛度;將車體視為柔性、橡膠減振器采用優選的剛度參數進行整車剛-柔耦合動力學分析,結果表明:優選參數后的車輛運行平穩性滿足標準要求;對車下設備彈性吊掛車體整備模態分析,結果表明:與剛性吊掛相比,采用設計后的彈性吊掛可使車體一階垂彎頻率提高26%,驗證后安裝彈性元件參數為產品設計提供理論參考.

    2020年04期 v.41;No.190 95-99頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 603K]
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  • 基于位移控制的可實現車鉤碰撞精確解鎖裝置研究

    姜士鴻;金輝;孫文躍;

    為防止列車碰撞時車鉤不能及時剪斷,造成防爬齒非正常嚙合而發生騎爬事故,研究了一種基于位移控制的可實現車鉤碰撞精確解鎖裝置.首先介紹了解鎖裝置的構成和基本工作原理,并對解鎖裝置的關鍵參數進行了設計.然后通過有限元對理想情況的解鎖過程及偏載情況下的解鎖過程進行了仿真分析,驗證了解鎖裝置可靠的解鎖性能,最后對本裝置的縮比試件進行落錘沖擊試驗.通過仿真和試驗表明:位移控制的車鉤解鎖裝置比傳統剪切力控制的解鎖裝置能更精確的實現車鉤解鎖.

    2020年04期 v.41;No.190 100-105頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 1564K]
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  • 碳纖維復合材料車體承載部件的設計

    王明舉;李博;周偉旭;徐博雅;李天亮;

    為提高軌道車輛的車體承載結構性能,以關鍵承載部件——車頂的設計心得為基礎,對相同結構的金屬材料車頂與碳纖維復合材料車頂進行研究,通過仿真分析和對比,結果表明使用碳纖維復合材料制成的車頂性能更加優異.同時,通過分享碳纖維在軌道車輛領域的設計理念、驗證方法、質量評價,力圖構建涵蓋設計、生產、檢測和驗證全過程的碳纖維車體技術標準體系.

    2020年04期 v.41;No.190 106-108+114頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 436K]
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  • 基于DE和LDU分解的結構體系可靠性分析

    田宗睿;李永華;石姍姍;

    針對傳統結構體系可靠度計算過程繁瑣的問題,提出一種基于差分進化算法(Differential Evolution,DE)與LDU分解的結構體系可靠性分析方法.首先,以系統設計參數為優化變量,以功能函數為約束條件,建立以可靠性指標最小值為目標的數學優化模型,并利用DE算法求解得到可靠性指標;其次,引入LDU分解計算結構體系的可靠度.最后,分別用解析算例和工程算例對所提方法進行驗證,并與蒙特卡洛法進行分析對比,結果表明該方法在保證計算精度和效率的條件下能夠有效地求解工程結構體系的可靠度.

    2020年04期 v.41;No.190 109-114頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 417K]
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  • 基于Anylogic的轉向架生產工藝仿真及評價

    黃晉;陳文杰;姬帆;郭瑞軍;馬思群;霍宗達;

    利用Anylogic仿真軟件對轉向架工藝流程進行仿真,提出了仿真忙閑率、存放比例等相關評價指標及其計算方法,制定了忙閑率的評價標準,在產量、生產設備利用、存放區域利用等方面得出仿真數據并與理論計算值相對比,驗證了不同生產計劃下轉向架工藝流程的可行性,在生產設備個數、產品儲存區設置等方面提出改進建議.在生產工藝方面為轉向架生產企業起到借鑒意義.

    2020年04期 v.41;No.190 115-120頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 712K]
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