高温空气压力调节阀测试系统设计

根据军用飞机修理厂的要求,针对飞机环境控制系统高温大流量压力调节阀测试过程中,温度高、压力高、流量大的特点,我们设计、制造了以数字计算机、电动控制阀为核心高温空气压力调节阀测试系统.本文介绍该系统的基本组成、工作和技术特点.     

高温空气压力调节阀测试系统设计

根据军用飞机修理厂的要求,针对飞机环境控制系统高温大流量压力调节阀测试过程中,温度高、压力高、流量大的特点,我们设计、制造了以数字计算机、电动控制阀为核心高温空气压力调节阀测试系统。本文介绍该系统的基本组成、工作和技术特点。     

基于DSP的高速动车组车内噪声测试系统设计

为满足高速动车组车内噪声试验的需求,设计一种基于DSP的噪声测试系统,对测试系统的设计方案以及软硬件实现进行介绍。系统由控制部分和运算部分组成:控制部分以高性能、低功耗的基于ARM Cortex-M3内核的微控制器STM32F103ZET6为核心,扩展了A/D采集模块、NAND Flash存储模块以及蓝牙通信模块;运算部分以TI公司的低功耗DSP芯片TMS320VC5509A作为核心,负责对采集的噪声数据进行实时处理,并把结果交给ARM发送给上位机,以实现对试验效果的实时观察;ARM与DSP通过双端口RAM相连接,使得两种处理器间的频率差异得到解决并能有效地实现数据交换。实验证明:基于DSP的噪声测试系统能很好地满足高速动车组车内噪声试验对噪声数据采集和实时处理的需求。     

标准动车组用空气弹簧动力学建模与服役性能试验研究

空气弹簧作为我国动车组二系悬挂的关键部件,其性能直接影响到乘客的舒适性,甚至影响到行车安全。以我国最新研发的标准动车组上使用的510B型空气弹簧为研究对象,研究其服役前后性能的改变。分别建立了空气弹簧的有限元模型及气动力学模型,并对新空气弹簧和已经服役30万公里以上的510B型空气弹簧进行静态、动态的例行试验。通过对模型仿真数据与试验数据进行对比,结果表明:新空气弹簧模型动、静态的仿真的滞回曲线和试验所得的滞回曲线吻合较好,所建立的510B型空气弹簧模型能够很好的描述空气弹簧的动态特性;通过修改动力学模型的相关参数,能够很好的描述已经服役的空气弹簧的特性;能够初步的揭示510B型空气弹簧在服役后其垂向刚度及阻尼会有一定程度的增加,对研究空气弹簧老化以及其对整车动力学性能的影响具有一定的实际应用价值。     

空气源热泵除霜性能测试系统设计

为实现空气源热泵产品除霜性能测试工况的低温高湿环境,设计一种长期低温运行设备及其温度耦合控制系统,通过2套制冷系统的除霜模式与制冷模式的交替循环,解决因蒸发器结霜而导致制冷量下降问题。基于实际测试系统和研究,提出切入除霜、除霜结束的判定依据：电加热输出为零且环境测试间内干球温度高于设定值0.1℃作为切入除霜判定依据;在除霜过程中,蒸发器制冷剂出口温度高于环境测试间干球温度10℃,且蒸发器空气侧阻力小于150 Pa作为除霜结束判定依据。该方案能够解决环境测试间内因空气处理机组蒸发器除霜需求而造成的干球温度和相对湿度的剧烈波动问题,保证环境测试间内低温高湿环境工况的长期稳定,提高除霜工况的测试准确性。     

中国高速轨道交通空气动力学研究进展及发展思考

总结了中国高速轨道交通空气动力学研究进程的起步、积累、发展、深化、提升和引领等六个阶段。论述了提出的以列车空气动力学、列车/线桥隧空气动力学、车/风/沙/雨/雪环境空气动力学、弓网空气动力学、人体空气动力学为主要内容的高速轨道交通空气动力学研究进展。包括发现探明了相关的形成机理、激化过程、响应特性、影响规律、减缓途径、改善措施,提炼出了一套基础理论,突破了系列关键技术,以及全面的工程应用。解决了空气动力制约高速铁路发展、恶劣风环境影响行车安全等关键科学技术问题。介绍了高速轨道交通空气动力学专用实验平台群,包括动模型实验系统、交变气动压力下人体舒适性/车体刚度/气密性综合实验装置、风/沙/雨/雪气动实验平台群、视觉检测系统、在线实车实验系统、兼用风洞群、数值仿真平台。最后讨论了正在开展的研究和进一步发展的思考。     

On-off控制对高速动车组综合动力学性能的影响分析

利用ADAMS-Matlab联合仿真的方法研究了on-off半主动控制对高速动车组的横向平稳性、运动稳定性和安全性的影响。根据国内某型号高速动车组的参数,利用多体动力学软件ADAMS/Rail建立了满载工况下的单车动车组模型。随后,运用ADAMS-Matlab联合仿真的方法对被动控制和on-off半主动控制条件下的动车组模型进行了仿真分析,仿真考虑了不同运行速度和不同线路条件等工况。最后,分别计算了两种控制条件下高速动车组模型的横向平稳性、运动稳定性和安全性能。从分析结果可知：与被动控制相比,on-off控制下车辆的横向平稳性指标可大幅提升35.5%,但非线性临界速度降低了16.6%,高速运行工况下的安全性指标也严重下降。因此,on-off控制策略在高速动车组上应用时存在严重缺陷,需要对其进行改良方可应用。     

动车组空气弹簧节流孔直径优化研究

为研究铁道车辆二系垂向阻尼装置由减振器变为节流孔带来的改变,基于某高速动车组动力学试验和该动车组所用空气弹簧动态特性试验,建立其动力学模型。从车体垂向平稳性、振动加速度角度分析节流孔直径选型。结果表明:空气弹簧节流孔不仅能影响垂向阻尼,同时也影响垂向刚度;分析垂向平稳性时可以考虑选择0.7 Hz激振频率下空气弹簧刚度和阻尼特性等效其非线性特性;变减振器为节流孔后,节流孔能有效减小垂向振动加速度均方根值;在列车运行速度高于150 km/h时,建议减振器阻尼范围为10 Ns/mm至20 Ns/mm,节流孔直径范围为12 mm至16mm;比较两种阻尼装置,建议选择节流孔提供阻尼。     

碳纳米材料空气动力学性能的实验研究

测试八种碳纳米材料喷洒在烟幕箱内形成烟幕的质量浓度及对1.06μm激光的透过率,根据不同时间的采样浓度计算得到烟幕的沉降速度.结果表明:碳纳米材料烟幕具有良好的悬浮性能;直径在40nm以上,长度不大于15μm的纳米碳纤维材料形成的烟幕具有足够的质量浓度和良好的漂浮特性,比较适合作为电磁波干扰材料;纳米SiO2可有效改善发烟剂的流动性和分散性、延长烟幕的留空时间,并能显著地降低烟幕粒子的沉降速度.     

基于空气动力学的浮游菌采样器采集物理效率检测方法的研究

基于空气动力学原理,提出了一种针对浮游菌采样器采集物理效率的新型检测方法,并搭建了检测装置,可以得到连续的采样效率曲线,直观获取不同动力学粒径对应的采集物理效率。分别评价了2款国产及1款进口的浮游菌采样器采集物理效率,结果发现国产采样器采样效率不及进口品牌,质量还有待提升。研究了多分散的亚利桑那超细试验粉尘与单分散颗粒物标物检测结果的差异,发现国产采样器的差异大于进口采样器。所提检测方法有助于提高浮游菌采样器采集物理效率检测的准确性、科学性及检测效率。     

基于ZigBee的高速动车组车内温湿度监测系统设计

为实现高速动车组运行时车内温湿度的实时监测,提出一种基于ZigBee无线网络的温湿度监测系统,介绍监测系统的设计思想和实现过程。系统以51单片机C8051F021和射频收发芯片MC13193为核心,采用数字式温湿度传感器SHT21来设计传感器节点实现高速动车组车内温湿度数据的采集,并使用LabVIEW软件编写监控界面,实现整个监测系统的温湿度数据显示、查询和存储。实验证明:基于ZigBee的高速动车组车内温湿度监测系统可以很好地满足监测系统中采样点布置的灵活性,更好地符合高速动车组车内温湿度监测的需求。     

一种高速列车空气动力学测试方案的设计

针对测试列车表面空气压力分布时用到带共模输出的小灵敏度气压传感器提出一种测试方案.首先消除信号共模输出,再进行信号放大,去除共模信号的影响;其次提升信号基准,保证测试信号的双向性;然后引入线路气压信号,消除线路气压趋势;最终测出列车表面相对气压分布情况.给出测试方案硬件设计思路及软件设计流程,并通过实车在线测试验证,取得较好效果.     

高速列车系统动力学空气弹簧建模方法研究

高速列车空气弹簧动力学模型主要分为三类:定刚度与定阻尼并联的线性模型、基于流体力学与气动力学原理的非线性模型以及考虑整体气动悬挂系统的完全模型。通过准静态动力学特性分析和高速动车组动力学模拟计算得出,非线性模型与完全模型具有相似的回滞曲线,线性模型具有较高的阻尼特性,但是在三种空气弹簧模型下计算出的车辆运行安全性指标具有较一致的结果。研究结果表明,在高速动车组动力学计算中,对于运行安全性指标,用空气弹簧线性模型即可满足工程要求;而对于平稳性指标,需要用非线性模型或完全模型进行建模,才能与实际更加接近;由于完全模型所需要确定的物理量较多,故在实际应用中建议采用非线性模型。     

双动力动车组锂电池检测系统设计

为监测和保护双动力动车组用电池系统,为车辆提供电池系统实时运行状态,开发设计了适用于高压锂电池的检测系统,分别从硬件、软件、控制策略及调试维护等方面对电池检测系统展开论述,并通过地面运行测试。试验结果表明,电池检测系统可以实现电池的检测和控制功能,能及时预警电池的各种故障,为列车的安全运行提供保障。     

空气动力学粒径的光学修正

针对空气动力学粒径和光学等效粒径之间存在的差异,本文提出对空气动力学粒径进行光学修正的方法.该方法根据黑碳仪(AE)、浊度计(IN)和光学粒子计数器(OPC)的测量结果,对气溶胶折射率进行反演,再利用反演的折射率结合黑碳仪和浊度计的测量结果对厦门地区空气动力学粒度仪(3321)测量的空气动力学粒径数据进行光学修正,与光学粒子计数器测量结果对比表明修正的结果是合理的.最后还对引起空气动力学粒径和光学等效粒径之间差异的原因进行了分析.     

高精度空气折射率测量系统设计与实现

针对商用空气折射率测量装置受到传感器采集性能和解算公式准确度的影响使得实际测量精度较低的问题,基于便携式多环境参数采集装置,设计了一套空气折射率测量系统,采集环境中的温湿度、大气压强状态信息,对3种折射率间接测量公式进行误差分析,并和商用环境补偿器进行性能对比。实验结果表明:在压强为100.17~100.21kPa,温度为21.1~21.9℃,湿度为45.9~58.0% RH的实验条件下,该测量系统的测量偏差比商用环境补偿器低2.69×10^-7。     

面向空气动力学优化的电动汽车造型设计研究

从汽车造型设计的比例、容积、曲面、细节4个层级出发,逐层分析了未来具有优秀空气动力学性能的电动汽车在比例、容积、曲面、细节中应该具有的特点。提出了要设计未来具有优秀空气动力学性能的电动汽车应该打破过去的"汽车式"的比例容积安排,改变过去"大功率高能耗"的曲面语言,转而探索符合电动汽车设计理念的环保、高效、自然的曲面语言,并且在细节上辅以与电动汽车比例、容积和曲面统一的、合理体现电动汽车技术特点的细节。     

空气弹簧参数对减振性能的影响

空气弹簧因其固有频率低和承载能力大等特点在车辆和精密设备的隔振中得到广泛应用.讨论了空气弹簧刚度与工作压力、附加气室体积的函数关系,分析了阻尼对隔振传递率的影响,仿真说明了空气弹簧的隔振效果.     

CRH2型动车组持续250 km/h运行电气性能分析

CRH2动车组采用了两项新技术,一是低噪音受电弓,另一个是数字式控制系统。交流传动、动力分散的动车组,它的主要特点是先进、经济、可靠、经济且适用。本文要研究的对象就是CRH2动车组持续250 km/h运行电气的性能,它的安全性,稳定性,可靠性与其牵引系统、高压系统的结构部件密切相关。为了验证CRH2动车组的高速度,高安全,高环保的独特优势,现针对它的运行电气性能进行详细分析。     

标准动车组空调系统智能化优化设计

为进一步提升中国标准动车组空调系统的安全性、舒适性,本文介绍了一系列在既有CR400系列中国标准动车组定频空调机组基础上实施技术创新的设计、研究成果,包括在空调机组上应用智能变频技术,降低列车空调能耗,提高车内的控温精度;增加空气净化和病毒灭活装置,解决车内异味问题,满足车辆的绿色环保使用要求;增加PHM故障诊断预警功能,提高列车在途故障应急处理效率,降低运营安监事故率,降低列车运营成本;增加车内压力监测装置,进行减振降噪优化设计,提高乘车舒适性。提升了标准动车组空调系统智能化水平,进一步提高乘客乘坐体验。