轮径差对车辆非线性临界速度的影响

运用多体动力学软件SIMPACK研究了轮对存在等值同相轮径差和等值反相轮径差条件下车辆的非线性临界速度,并和轮对无轮径差对应的结果进行了对比。计算结果表明:不同轮径差状态下,车辆的非线性临界速度变化不同,但临界速度的变化趋势相同。对等值反相轮径差条件下轮对的运动规律进行了仿真分析,结果表明,前后轮对单独出现轮径差的条件下,虽然轮径差相同,但轮对的运动规律并不是简单的反相对称关系,而是与轮径差所在的轮对位置密切相关。     

轮径差对道岔区轮轨接触几何和车辆过岔走行性能的影响

高速列车车轮磨耗或加工误差引起不同车轮名义滚动圆半径偏差,在道岔区固有结构不平顺作用下,轮径差加剧轮轨系统动力性能。为揭示轮径差对高速道岔区车辆走行性能的影响,以某型高速动车组和客运专线12号道岔为主要研究对象,在综合考虑不同轮径差对岔区轮轨接触几何关系影响的基础上,建立了高速车辆-道岔耦合动力学模型,系统分析了高速车辆存在不同类型和幅值轮径差时通过道岔的稳定性、安全性和平稳性。结果表明,轮径差使轮载过渡位置提前;小轮径车轮位于尖轨侧时,轮对侧滚角增大,道岔固有横向结构不平顺变化剧烈。等值同相轮径差显著恶化车辆过岔走行性能,等值同相轮径差达2mm时,轮轨横向力和脱轨系数快速增大,车辆过岔易发生失稳,平稳性指标达到峰值。建议将同相分布同轴轮径差2 mm或反相分布同轴轮径差3mm作为运用限度,将同轴轮径差1.5mm作为一、二级检修限度。     

轮径差对车轮踏面磨耗和滚动接触疲劳的影响分析

轮径差缺陷的长期作用对车轮磨耗以及滚动接触疲劳影响十分显著.基于多体动力学理论建立车辆动力学模型,计算全局接触参数;基于FASTSIM算法建立局部轮轨接触模型,计算接触斑内的轮轨接触应力分布及滑动距离;将其输入车轮踏面磨耗预测模型,计算接触斑内的磨耗分布;将接触斑内的磨耗分布叠加至车轮踏面,计算4种典型轮径差影响下的车轮踏面磨耗分布、磨耗深度和磨耗速率,并基于磨耗结果进行显著磨耗工况下的滚动接触疲劳分析.研究结果表明:随着轮径差的增大,踏面磨耗深度和磨耗速率显著加快;不同类型的轮径差均会导致车轮踏面发生偏磨,其中等值同向轮径差最明显,单个轮对轮径差次之,等值反向轮径差最小;轮径差会导致轮对发生偏移且显著增大轮对横移量,从而使滚动接触疲劳区域扩大,这不仅会降低车轮使用寿命,还将严重影响车辆高速运行安全,应及时监测并镟修.     

轮径差对车辆系统稳定性的影响

通过对有轮径差的转向架进行受力分析,理论推断出由于轮径差的存在而改变轮对的对中平衡位置,进而改变轮轨接触关系,影响车辆系统的稳定性。根据轮径差的大小将轮径差对车辆系统稳定性的影响划分为易稳定区、欠稳定区和亚稳定区。在易稳定区内,车辆系统的稳定性较高,而且不易发生轮对偏磨;在欠稳定区内,车辆系统的稳定性较差而且容易发生踏面偏磨;在亚稳定区内,虽然车辆系统的稳定性也比较高,但容易发生轮缘偏磨。运用数字仿真对理论推断进行验证,结果表明理论推断是正确的。为了提高车辆系统的稳定性和减轻车轮的磨耗,应尽量减小轮径差,使车辆经常运行于易稳定区。     

六轴机车轴间轮径差对动力学性能影响的正交分析

基于正交试验方法基本思想,借助仿真计算手段正交分析了六轴电力机车各轴之间轮径差对其曲线通过动力学性能的影响。采用多体动力学SIMPACK软件建立某HX系列六轴机车的动力学分析模型,以机车运行安全性指标为分析指标,选取各轴轮径差以及机车速度为影响因素,按照正交试验分析表所列组合工况逐一进行动力学响应计算,最后采用极差法分析各影响因素对分析指标的影响规律。分析结果表明:(1)机车轴间轮径差对动力学性能影响相对较小,明显小于机车速度的影响;(2)机车曲线通过时第1轴运行安全性指标受前转向架内轮径差的影响明显大于后转向架,且脱轨系数和轮重减载率都随着第1轴轮径差的增大而增大,随着第2轴和第3轴轮径差的增大而减小。     

导向转向架

以下介绍一些导向转向架的功能及种类。 1 铁道车轮的导向功能 　　自行车和汽车通过弯道一般是使前轮先转向，当然，操纵后轮也行，人们称此为导向。这时，前后轮走行的轨迹不同。但铁道车辆的前后轮在同一轨道上，前后轮都需导向功能。同时，铁道车辆不像汽车那样有司机掌握方向盘，线路又必须有弯道。为使在曲线上顺利地转动，将左右车轮做成一体，用滚圆弧形酒桶的原理使与钢轨接触的轮径连续变化，从而实现自动旋转滚动导向。换言之，车轮踏面上带有斜度，通过曲线时因离心力轮对向外轨移动。外轨上车轮比内轨上车轮轮径大，以较长的圆周转动。可期望轮对处于与曲线成直角的径向位置(冲角为0)，实现自导向。这就是轮对自导向功能。     

基于车辆动态曲线通过性能的主要悬挂参数优化

分析了悬挂参数的选取对车辆动态曲线通过性能的影响,并利用相关的动力学软件进行了仿真计算分析,得出各悬挂参数对动态曲线通过性能的影响规律.基于第二代非劣排序多目标遗传算法,采用自编的优化软件和动力学分析软件实现联合仿真对车辆悬挂参数进行优化设计.该方法实现了多目标优化,显著提高了设计效率.结果表明,优化后的悬挂参数明显改善了车辆的动态曲线通过性能.     

初始轮径差对高速列车动力学性能的影响研究

利用多体动力学软件SIMPACK,针对某高速列车转向架中存在的初始轮径差进行动力学仿真,并依据其仿真结果研究初始轮径差的限度制定标准。结果表明:初始轮径差在-0.5~+0.5mm的范围内,对列车运行稳定性与轮轨磨耗影响较大,对曲线通过安全性影响较小,对列车运行平稳性几乎没有影响。仿真结果对动车组目前规定的初始轮径差限度的进一步完善具有指导意义。     

客车轮径差对列车运行影响分析

列车在运行中受各种因素的影响,轮对轮径不可能完全一致,过大的轮径差会影响到列车的运行。本文通过分析转向架轮对轮径差可能给列车运行造成的影响,提出了轮径差与轴承温升、曲线通过、踏面及轮缘故障的关系。     

轮径差对地铁车辆轮对磨耗的研究

由于制造误差或轮对磨耗,车辆轮对在运行过程中逐渐产生轮径差。对于在城市轨道线路上运行的地铁车辆,由于运行线路固定,轮对周期性的受到相同外部激励,更易发生轮对磨损。通过建立SIMPACK地铁车辆模型,结合某市地铁线轨道实际情况。选择不同轮径差值的地铁车辆模型在该线路上进行动力学仿真。随着轮径差逐渐增大轮对摇头角、横向位移、磨耗功率、轮对蠕滑力都急剧增加。进一步增大了轮径差,恶化了车辆的动力学性能。     

交流传动机车旋轮问题初探

针对交流传动机车旋轮问题,通过电机原理分析,探讨轮径差对交、直流牵引电动机转速的影响,提出参考建议。     

CTCS-3级列控系统的调试与试验

列控系统的调试和动态联调联试是高速铁路开通运营前的关键环节,通过测试,可实现对列控系统整体功能、接口关系和工程数据的检查、完善与优化。按照CTCS-3级列车运行控制系统开发周期,列控系统调试与试验划分为实验室仿真测试、现场设备静态调试、系统集成测试与联调联试等不同阶段,各阶段的主要测试内容、测试方法和要求不同,但又构成一个不可分割的有机整体。     

接触网动态检测数据在设备运行维护中的应用

通过对接触网参数的动静态差异分析,提出了在接触网设备运行维护中运用动态检测数据的方法。     

高速铁路隧道列车振动响应影响因素分析

运用有限差分法,建立了隧道-围岩相互作用的动力计算模型,分析围岩条件、列车运行速度、隧道底部结构设计参数以及基底状况对列车振动荷载作用下隧道结构动力响应的影响.结果表明:隧道衬砌结构动力响应随着围岩级别的提高、行车速度的增加和基底软弱层厚度的增加而增大,随着仰拱厚度、填充层厚度和仰拱矢跨比的减小而增大.隧道底部结构厚度...     

有砟轨道与无砟轨道动刚度特性差异研究

轨道动刚度是不同激振频率的荷载作用下,轨道抵抗变形的能力,由于有砟轨道与无砟轨道两种轨道的组成差异造成两者间存在较大动刚度差异。随着行车速度的提高、中高频段激振荷载的增加,有砟轨道与无砟轨道间的动刚度差异逐渐增大,这对于行车平顺性与结构耐久性会造成较大影响,但目前缺乏轨道动刚度的相关研究。为研究有砟轨道与无砟轨道间的动刚度差异,根据两种轨道的结构特点,建立相应的ANSYS有限元模型,通过对比分析,得出两种轨道的轨道动刚度在中低频段存在较大差异,轨下动刚度在全频段存在较大差异。为保证有砟-无砟轨道过渡段的行车平稳性与结构耐久性,需要考虑两种轨道间的动刚度过渡设计。此外,轨道动刚度特性分析可以指导高速铁路高低不平顺控制,从而保证行车平顺性。     

计算机联锁软件的黑盒测试过程分析与实现

结合计算机联锁系统的硬件和联锁软件的特征,介绍了软件的测试目的、步骤、黑盒测试中等价类划分法以及安全测试常用的故障树分析法。基于由测试软件、联锁软件和车站信号设备仿真系统组成的测试平台的联锁软件测试,在联锁软件黑盒测试覆盖率准则的基础上,举例介绍了用等价类划分法编写测试用例和用故障树分析法编写安全性测试用例以及测试流程,并用python伪代码实现了“进路正常选出”的测试用例。通过上面的方法来体现黑盒测试在计算机联锁软件逻辑运算功能的重要性。     

铁路货车动力学仿真分析与线路测试结果一致性研究

以窄轨矿石敞车为研究对象,在线路静态扭曲减载试验和线路动力学试验的基础上,从车辆系统固有频率、轮重减载率、车体加速度功率谱密度以及特定线路下弹簧变形量等方面对仿真分析和试验数据进行了比较分析。在此基础上,对仿真模型进行了修正和验证,并对仿真分析结果与测试数据之间的偏差因素进行了分析。     

基于IECP的CTCS-3列控车载TSM曲线完备性测试用例集生成方法研究

作为CTCS-3级列控系统的核心安全功能,速度-距离模式曲线具有参数输入域规模大、故障模式复杂等特点,如何完备地测试列控车载设备速度-距离监控曲线功能异常困难。提出了一种基于输入等价类划分测试理论的CTCS-3级列控车载目标速度监控曲线完备性测试用例生成方法。首先,结合CTCS-3级列控系统需求规范,建立了满足司机制动优先和设备制动优先两种不同制动优先级情况下的TSM有限状态机模型,并利用反应式状态迁移系统的形式化语义,描述了不同输入情况下模型的内部状态迁移过程。其次,利用I/O等价原理和等价类划分理论,得到了两种不同制动优先情况下的输入等价类划分。在此基础上,通过引入了被测系统的故障模型和故障域范围,采用W-method测试用例集生成方法,在满足模型故障域的条件下,最终得到两种不同制动优先的目标速度监控曲线模型完备测试集。设备制动优先情况生成的测试用例数量高于司机制动优先约33.3%,且所需测试时间和内存消耗更多。     

预应力混凝土连续斜交梁自振特性试验研究

通过对我国京沪高速铁路设计中的一座三跨预应力混凝土斜交箱形连续梁桥缩尺模型自振特性参数的测试，比较了正交、斜交箱梁的固有频率的差异，通过与空间结构分析结果的对比，最后讨论了斜交箱梁的动力性能。     

基于SIMPACK的缓和曲线段高速行车动力响应分析

高速铁路列车运行时的安全性、舒适度以及轮轨动力特性与缓和曲线的线型、长度具有较高的相关度。采用动力学分析软件SIMPACK建立高速铁路车线系统模型,在考虑高速铁路存在轨面不平顺的情况下,引入低干扰谱,研究缓和曲线线型及长度对高速列车运行时各主要评价指标的影响。研究表明,对于300 km/h以上的高速列车,当曲线半径达到7 000 m及以上,缓和曲线达到一定长度时,采用三次抛物线型缓和曲线与半波正弦型相比差别不大,均能满足行车安全需求。