铁道车辆承载吸能结构优化研究

为得到具有理想耐撞性能的铁道车辆承载吸能结构,分别基于多项式响应面法的二次响应面模型、四次响应面模型和Kriging法的响应面模型等3种代理模型,构造承载吸能结构的比吸能SEA及比吸能与撞击力峰值之比REAF关于设计参数的二次、四次和Kriging法响应曲面,结合遗传算法整体寻优分别得到这3种代理模型的SEA和REAF的最优值.对比分析结果表明:Kriging法响应面模型的拟合精度高于多项式的二次和四次响应面模型,四次响应面模型的拟合精度次之;但是Kriging法响应面模型拟合曲面没有多项式响应面模型的光滑,其原因是Kriging模型采用的局部插值方法虽能提高模型拟合精度、却不利于降低模型拟合过程中的数字噪声;整车车体碰撞仿真表明,承载吸能结构优化后的整车车体具有更好的耐撞性能.     

列车交会压力波三维数值的计算

采用求解三维可压缩非定常N-S方程的方法，对列车交会问题进行数值模拟计算，该方法可以用于解决两会列车外形及运行速度完全不相同的流场数值计算情况，采用分区计算的方法解决同一流场区域内包含两相对运行列车的问题；用不断进行数据交换的方法解决列车与列车，列车与流场之间的相对运动问题；采用CAD技术生成网格，同类情况下计算结果与试验结果比较相差小于10%。     

波纹地板与枕梁过渡结构研究

介绍了现存几种枕梁与波纹地板过渡结构存在的问题,并分析其原因。通过对下翻式波纹地板的6种方案进行计算分析,提出解决问题的建议,并对上翻式波纹地板进行改进。     

有限元法在机车车辆橡胶元件设计中的应用

介绍了橡胶作为超弹性材料在改善机车车辆动力学方面的重要作用、橡胶的基本力学性能、应变能函数和有限元法常用的几种本构模型及其不同的应用范围;再列举了几种典型机车车辆用橡胶零件的有限元分析和产品试验结果对比情况,包括应力、应变、产品的疲劳性能、刚度性能等.通过对橡胶弹性元件的有限元分析计算经验的积累,同时与试验结果结合起来对分析结果进行适当修正,完全可以达到降低开发成本、提高效率的目的.     

高速列车司机室内气动噪声预测

为了降低司机室内的噪声, 采用大涡模拟法计算了高速列车车头曲面的脉动压力, 将脉动压力作为头车司机室有限元分析的激励载荷, 通过谐响应分析求得司机室壁板的振动速度, 将振动速度作为司机室声场边界元模型的激励条件, 求出了司机室内的气动噪声在不同频率点的声压分布。计算结果表明: 司机室内的声压级在52.3~58.8dB (A) 之间变化, 声压级较大点位于司机室前窗玻璃向车顶过渡处及纵向中截面型线附近, 且在50~315Hz之间, 声压幅值较大; 司机室内的气动噪声主要是低频噪声, 对纵向中截面型线采取更平滑的过渡形式, 可降低司机室内的气动噪声。     

利用现有技术开发特种高速货车转向架的若干思考

介绍了特种高速货车转向架的设计目标，对利用现有技术开发特种高速货车向架的关键结构进行了分析比较，提出了主要技术参数，强调了在产品开发中综合考虑转向架结构的简化和性能应达到的优良程度。     

车辆吸能部件的碰撞试验与数值仿真

为了设计某列车耐撞性车体, 实现列车被动安全保护, 进行了台车碰撞试验和数值仿真计算, 研究了耐撞性车体吸能部件的吸能特性。在台车撞击试验过程中, 吸能部件从预期部位开始发生稳定有序的塑性变形, 吸收的冲击动能与最大变形量基本成正比关系, 说明该部件具有良好的吸能效果。并在此基础上, 应用显式动力有限元理论建立了其有限元撞击模型, 进行了数值仿真计算。相关性分析结果表明: 仿真结果与试验结果基本一致, 在整个撞击过程中, 撞击力曲线基本吻合, 最大撞击力峰值分别为2486.3、2423.1kN, 最大变形量误差和初始撞击力峰值误差都小于3%, 反弹速度误差小于4%。显然, 利用撞击试验验证了数值计算的有效性和可靠性, 利用数值计算设计和优化车辆吸能部件是可行的。     

重载轨道车辆非线性结构设计

为减轻重载轨道车辆质量, 提高车辆的承载能力, 对于采用具有强化效应高强度低合金钢的车辆结构, 按材料非线性理论, 允许结构局部塑性变形, 进行结构轻量化设计, 采取弱化端墙、强化底架的结构优化措施, 并采用几何非线性理论对其进行非线性稳定性分析。按此非线性分析方法, 对新研发的轴载40 _t、总载160 _t的重载敞车进行了车体结构优化设计。在纵向压缩工况下, 优化后车体结构最大应力为336 MPa, 小于材料Q450NQR1屈服强度450 MPa, 发生局部屈曲的最小临界载荷F_cr为6 252 kN。在纵向冲击工况下, 车体的大应力点分布在上侧梁和上端梁区域, 应力值达到530 MPa左右, 仍低于材料的极限强度550 MPa, 且底架上的应力分布较优化前更均匀。车体结构的强度、刚度及稳定性符合AAR标准规范要求, 车辆自重系数仅为0.16。分析结果表明非线性分析方法是重载车辆结构轻量化设计的有效手段。     

磁浮列车明线交会横向振动分析

为了研究气动力对磁浮列车运行稳定性的影响, 以上海磁浮列车为研究对象, 采用动网格技术, 通过求解三维可压缩非定常N S方程对磁悬浮列车在相对速度860 km/h交会时的气动力进行数值模拟; 同时将车体、悬浮架作为弹性体, 悬挂系统作为弹簧阻尼单元, 建立了详细的系统动力学模型, 对考虑列车交会瞬态压力冲击作用下的高速磁浮列车进行了横向振动分析。计算结果表明, 流场数值计算出的最大压力波幅值与实车试验结果两者差距小于6%;仅考虑轨道不平顺时, 磁浮列车的横向振动较小, 而在考虑磁浮列车高速运行时产生的交会压力波的情况下, 车体却产生了较大的横向振动, 底架最大横向加速度达1 5 m/s2, 经过二系悬挂的缓冲作用后振动明显减小, 悬浮架最大横向振动加速度约为0 7 m/s2。     

基于信息化管控的沥青混合料拌和质量评价体系

信息化、智能化是未来高速公路沥青路面施工质量过程控制的发展趋势.沥青混合料拌和生产作为高速公路沥青路面施工的首要环节,信息化管控系统可弥补传统质量控制的不足,实现拌和质量事前过程控制.文中依托某高速公路沥青路面工程实施沥青混合料拌和管控方案,对比分析信息化拌和关键参数采集数据的准确性,并以统计波动率为评价指标建立沥青混...