铁道车辆空气弹簧垂向动态特性分析方法的研究

应用空气动力学、工程热力学理论,推导空气弹簧垂向动态特性分析的数学模型,经过试验验证模型的正确性。分析装有固定节流阀空气弹簧对正弦激扰的减振性能。通过多种方案节流孔直径的空气弹簧对于不同幅值激扰的振动位移传输率的分析,确定了TY550型空气弹簧固定节流阀对于不同幅值激扰的最优取值范围,得出固定节流阀节流孔直径选取的原则是对于小幅值激扰应选取较小值,而大幅值激扰则应选稍大一些的值。     

利用空气弹簧可控阻尼力降低车体的垂向振动

介绍了内置节流孔控制阀空气弹簧的原理、结构和性能,阐述了该弹簧的单件性能试验及利用样车实施车辆试验台试验的有关结果。     

铁道车辆空气弹簧动态特性仿真分析

基于热力学和流体力学理论相关数学-物理方程分别建立了空气弹簧本体-固定节流孔-附加气室模型和空气弹簧本体-连接管道-附加气室模型,采用Matlab/Simulink仿真软件,分析了连接管道长度、节流孔直径及附加气室容积对空气弹簧动态特性的影响。仿真结果表明:当采用较长管路连接时应考虑管道内空气质量的惯性对空气弹簧动态特性的影响,短管可等效为固定节流孔连接;空气弹簧垂向动态刚度在低频和高频激励下分别趋于常值;固定节流孔存在低频开口过大,高频开口过小的缺陷;固定节流孔直径与附加气室容积对空气弹簧系统的阻尼特性有较大影响。     

铁道车辆空气弹簧模型的研究

首先建立了3种空气弹簧模型,即等效模型、线性模型及非线性模型,然后对比分析了3种空气弹簧模型的计算精度和计算速度。结果表明,等效模型的计算精度较差;非线性模型的计算速度较慢;线性模型既可保证较快的计算速度,又可保证较高的计算精度。因此,在工程应用中,建议采用空气弹簧线性模型来进行计算分析。     

通过控制空气弹簧的衰减降低车辆垂向振动

近年来在铁道车辆上,作为车体支承装置的二系弹簧悬挂,基本上是采用空气弹簧的方式。这种方式是通过空气弹簧本体及与之连通的辅助空气腔中的空气,实现柔软的弹簧特性。在连接空气弹簧气囊与辅助空气腔的空气通路上,设置固定节流阀,来控制弹簧的衰减,可以提供良好的乘坐舒适度。不过,由空气弹簧与车体组成的系统,其固有振动频率多数情形下处于1Hz附近,为了进一步提高垂向舒适度,要求降低该低频振动。     

铁道车辆用空气弹簧耐久性评价

为了延长空气弹簧的使用寿命，本文对空气弹簧胶囊在载荷变化疲劳老化，受热老化和紫外线老化等方面进行了研究。研究表明，由于胶囊反复受载，使部分分子链切断，结果使拉伸强度降低，此外还由于受运动方式的影响，空气弹簧在不同的位置，不同的方向，其橡胶波纹的减少明显不同。     

垂向半主动悬挂装置性能试验

为降低铁道车辆的垂向振动，开发了内置可变阻尼油压减振器空气弹簧。该变阻尼能有效地衰减振动。     

铁道行业标准《铁道车辆空气弹簧》修订介绍

介绍TB/T2841—2010《铁道车辆空气弹簧》修订的背景及国内外铁道车辆空气弹簧常用标准情况。对照JISE4206:1989《铁路车辆用弹簧装置》、EN13597:2003《铁道车辆用橡胶悬挂部件空气弹簧气囊》及TB/T2841—2005《铁道车辆空气弹簧》,详细说明TB/T2841—2010的适用范围、主要修订内容及主要参数的制定。     

轨道车辆车体夹芯复合材料及应用

基于轨道车辆车体夹芯复合材料应用,通过对泡沫芯材基本力学性能和防火性能研究,开展车体夹芯结构芯材选型。研究表明,采用PMI泡沫/铝蒙皮夹芯结构车体部件组装成整车车体后,相比铝合金车体减重24%~28%;与纤维树脂蒙皮夹芯复合材料相比,铝蒙皮夹芯结构复合材料车体在成本、效率、安全性、成熟度等方面有较大优势。     

机车车辆用金属橡胶关节试验研究

为解决机车车辆用金属橡胶关节研发中试验工装快速准备和大量重复性检测试验的技术难题,提出了一种基于PROE/EXCEL的工装模块化参数设计方法,设计了模块化试验工装并对多种不同结构产品进行了试验,实现了工装快速设计与装配,工作效率提高了35％,加工成本降低了30％,运用有限元分析与试验相结合的研究方法,总结出了影响产品刚度性能的主要因素,并对试验结果进行了验证,结果表明,计算结果与试验结果一致,分析结果可指导产品的设计与开发,达到了降低试验成本的目的.     

高速铁道车辆的主动稳定性系统

介绍了高速铁道车辆的主动稳定性控制系统.利用整车滚动试验台对稳定性控制器的性能进行了试验.     

铁路车辆定位系统电磁兼容分析

对设计过的铁路车辆定位系统硬件电路进行了电磁兼容分析,分别从原理图、元器件的布局、PCB的走线和地线设计4个方面进行阐述,分析了设计中存在的问题,并结合电磁兼容的知识和经验提出了改善设计的方法。     

铁路机动车综合管理信息系统的设计和实现

针对当前铁路企业在机动车管理方面的需求和存在的问题,提出铁路机动车综合管理信息系统的设计思路,并对关键技术进行阐述.     

轨道车辆抗侧滚扭杆系统刚度的影响因素

抗侧滚扭杆系统的系统刚度是重要的性能参数,通过分析在车体侧滚时扭杆系统的变形,研究扭杆系统刚度的影响因素、滞弹性等,并提出了计算抗侧滚扭杆系统刚度的有限元分析模型。     

基于虚拟激励法的轨道车辆垂向振动响应分析

针对传统的随机振动分析方法计算复杂、计算量大的问题,提出采用虚拟激励法求解轨道车辆的垂向振动响应,建立某型车辆的垂向动力学模型,求解车辆的垂向振动响应并验证模型的正确性.与传统求解方法的计算结果比较表明,虚拟激励法适合于求解车辆的垂向振动响应,并且计算简单.在频域内对车辆垂向振动响应的分析表明:随着车辆运行速度的提高,车体、前后转向架以及一位轮对的垂向加速度的功率谱密度和振动主频均增大,轮对的垂向振动经一系悬挂传到转向架,再经二系悬挂传到车体,其振动频率f降低,振动幅值迅速减小,传到车体上时振动已变得很弱;f＞5Hz时,车体、前后转向架和一位轮对垂向加速度的功率谱密度均随着一系阻尼器两端橡胶节点刚度与一系弹簧刚度比值的增大而增加,尤其是车体和前后转向架的垂向加速度的功率谱密度变化更为明显,因此降低橡胶节点的刚度有利于提高车辆运行的平稳性.     

铁道车辆垂向主动悬挂的预见控制

以4轴客车为研究对象,建立4轴客车车辆的6自由度垂向主动悬挂的动力学模型。主动悬挂的常规控制策略往往对系统本身因素所引起的响应滞后问题表现出无所适从,因此,借助测定的未来目标信号或外扰,对主动悬挂设计一个预见控制器来抑制车辆系统的垂向振动。研究结果表明,采用预见控制策略使车体的垂向振动加速度响应幅值降低60%,转向架的垂向振动加速度响应幅值降低30%左右,同时系统可按设定目标值预见步数为20提前作出响应。     

基于贝叶斯网络的高铁信号系统车载设备故障诊断方法的研究

考虑到高铁车载设备故障诊断的不确定性和复杂性,本文提出了基于贝叶斯网络的车载设备故障诊断系统。在建立贝叶斯网络结构的过程中,基于充分利用现场数据与先验知识的思想,本文通过融合不同方法(K2算法,MCMC算法和专家知识)得到最优的贝叶斯网络结构。最后,本文进行了实例分析与模型验证,并与KNN算法、BP神经网络算法进行比较,测试结果表明该模型的正确性和有效性。文中的验证数据来自武广高铁车载设备故障追踪表。