检索结果-内蒙古大学图书馆

工程力学 2025年第1期42卷 249-258页

作者：何文涛胡彦霖閤鑫王开云西南交通大学牵引动力国家重点实验室四川成都610031

为了探究侧风对货物列车敞车空载条件下运行性能的影响,建立了考虑机车和多节敞车的货物列车空气动力学模型,研究了不同风速和风向角下列车的气动特性。进一步基于Cooper理论建立了瞬态侧风风谱,模拟了敞车空载及侧风运营条件下的非定... 详细信息

为了探究侧风对货物列车敞车空载条件下运行性能的影响,建立了考虑机车和多节敞车的货物列车空气动力学模型,研究了不同风速和风向角下列车的气动特性。进一步基于Cooper理论建立了瞬态侧风风谱,模拟了敞车空载及侧风运营条件下的非定常气动载荷。最后建立了考虑气动载荷的列车动力学模型,分析了侧向随机风作用下车辆的动力学性能,并给出运行建议安全域。研究结果表明:侧风作用下列车前部敞车受到的气动侧力和升力最大;风向角为90°条件下横风对车辆运行安全性影响最显著,且各项安全性指标随风速增大迅速增大;当风速超过20m/s时,敞车空载运行安全性随风速增大迅速恶化。

关键词：敞车横风非定常气动载荷动力学运行安全性

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真空管道列车激波脱离的理论与仿真研究

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机械工程学报 2025年

作者：宋嘉源李田张继业西南交通大学牵引动力国家重点实验室

研究真空管道列车尾部激波气动特性对真空管道运输系统的设计至关重要。根据一维无粘流动理论推导了尾部激波脱离的临界速度公式，得到阻塞比与激波脱离临界速度关系曲线。以某高速磁浮列车为研究对象，基于Sutherland粘性公式及SST k-... 详细信息

研究真空管道列车尾部激波气动特性对真空管道运输系统的设计至关重要。根据一维无粘流动理论推导了尾部激波脱离的临界速度公式，得到阻塞比与激波脱离临界速度关系曲线。以某高速磁浮列车为研究对象，基于Sutherland粘性公式及SST k-ω湍流模型，数值仿真600～1 200 km/h速度等级下三维可压缩亚跨音速真空管道列车的气动特性，对比理论推导与数值仿真计算的结果。研究结果表明：尾部激波附着在尾车流线型产生的逆压梯度造成列车表面边界层分离，尾涡随车速增加向列车后方移动直到激波脱离。尾车气动阻力系数随车速增加先增大后减小，当车速等于激波脱离临界速度时阻力系数最大，压力系数幅值最小。一维流动理论能较准确的预测激波脱离临界速度，理论推导与数值仿真计算结果之间的最大误差小于7.63%。

关键词：真空管道磁浮列车一维流动流场特性气动阻力激波脱离

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不同型号双弓混合编组时的弓网动力学特性研究

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城市轨道交通研究 2025年第4期28卷 165-171页

作者：鲁文伟周宁陈鸿明王旭阳程尧张卫华西南交通大学牵引动力国家重点实验室成都610031

[目的]双弓运行时,受前弓的影响,后弓的弓网动态受流质量往往会有所降低。有必要对双弓混编时的接触网-受电弓动态相互作用进行研究。[方法]建立了接触网的有限元模型和受电弓的集中质量模型。首先,分析运行时受电弓参数对后方各位置处... 详细信息

[目的]双弓运行时,受前弓的影响,后弓的弓网动态受流质量往往会有所降低。有必要对双弓混编时的接触网-受电弓动态相互作用进行研究。[方法]建立了接触网的有限元模型和受电弓的集中质量模型。首先,分析运行时受电弓参数对后方各位置处接触线平均抬升量的影响;然后,以此为基础分析前弓参数对后弓动力学性能的影响;最后,推广至双弓混编时的弓网动力学性能分析。[结果及结论]不同受电弓引起的抬升量幅值不同,受电弓性能越好,抬升量幅值越低。对比受电弓集中质量模型的9个参数发现,下框架与底架之间的阻尼c_(3)对抬升量幅值影响较大,调整c_(3)的值可以有效提升受电弓的受流质量进而降低接触线抬升量的波动幅值。双弓混编运行时,若前弓的动力学性能较好,后弓的受流质量也会偏好;若前弓的动力学性能较差,可以通过调整c_(3)的值来降低前弓后方各位置处接触线平均抬升量的波动幅值,进而优化后弓的动力学性能。

关键词：轨道交通弓网系统双弓受流双弓混合编组

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内置式永磁直驱列车车轴设计与强度校核

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机械设计与制造 2025年第1期407卷 245-250页

作者：任冠州马光同徐帅孙振耀西南交通大学牵引动力国家重点实验室四川成都610031

轴箱内置式永磁直驱牵引系统为内支承结构,现行的轴箱外置式车轴结构和强度校核标准不适用于此结构。设计了轴箱内置式永磁直驱列车的车轴并对其进行了强度校核,计算了作用在车轴各个截面上的最大弯曲应力幅,参照EN13104标准,对传统车... 详细信息

轴箱内置式永磁直驱牵引系统为内支承结构,现行的轴箱外置式车轴结构和强度校核标准不适用于此结构。设计了轴箱内置式永磁直驱列车的车轴并对其进行了强度校核,计算了作用在车轴各个截面上的最大弯曲应力幅,参照EN13104标准,对传统车轴强度校核算法进行了改进。选取了车轴几个主要截面进行强度校核,并进行了结构优化设计。结果表明,车轴在直行紧急制动状态下,车轴所受应力最大,轴表面最大应力和轴孔最大应力出现在车轴轴身靠近联轴器安装座一侧,均低于许用应力。

关键词：永磁直驱轴箱内置车轴设计强度校核

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双层客车中层客室温度场数值模拟及优化

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机械设计与制造 2025年第2期408卷 274-279页

作者：周智张继业李田西南交通大学牵引动力国家重点实验室四川成都610031

为分析双层客车中层客室温度场的分布特性,建立了双层客车温度场数值计算模型。根据数值计算结果,发现在冬季环境情况下,中层客室底部区域温度较低,经分析是由于上送上回的气流组织方式引起的。于是提出了两种优化方案:方案一是增设支风... 详细信息

为分析双层客车中层客室温度场的分布特性,建立了双层客车温度场数值计算模型。根据数值计算结果,发现在冬季环境情况下,中层客室底部区域温度较低,经分析是由于上送上回的气流组织方式引起的。于是提出了两种优化方案:方案一是增设支风道,从而将主风道的部分风量引入客室底部区域;方案二是在方案一的基础上再在侧窗夹层增设导流板。将两种优化方案与原始方案的结果进行对比,结果表明:方案一对客室底部区域温度有一定改善作用,但仍有部分区域未达标准,方案二的优化效果比方案一更佳,中层客室主要区域温度场基本能满足相关标准。

关键词：双层客车温度场数值模拟优化

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电气化铁路接触网冲击振动除冰仿真分析

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铁道学报 2025年第1期47卷 47-53页

作者：吴磊徐梦楠张华鹏吴蔚丁建明西南交通大学机械工程学院四川成都610031 中国空气动力研究与发展中心结冰与防除冰重点实验室四川绵阳621000 中国铁路上海局集团有限公司徐州机务段江苏徐州221007 西南交通大学牵引动力国家重点实验室四川成都610031

接触线覆冰严重影响电气化铁路的正常运行。通过Ansys有限元分析软件创建简单链形悬挂接触网有限元模型,采用负驰度法分析接触网模型的静力初始形态,在此基础上建立接触网覆冰模型。对模型进行模态分析和瞬态动力学分析,通过承力索驰度... 详细信息

接触线覆冰严重影响电气化铁路的正常运行。通过Ansys有限元分析软件创建简单链形悬挂接触网有限元模型,采用负驰度法分析接触网模型的静力初始形态,在此基础上建立接触网覆冰模型。对模型进行模态分析和瞬态动力学分析,通过承力索驰度、模型固有频率以及网格收敛性3方面验证模型的合理性。基于人工敲打机械除冰方法,结合除冰准则,研究不同加载点、不同载荷大小以及不同覆冰层厚度对除冰效果的影响。综合分析各种载荷方式,归纳总结接触网除冰的一般规律,使除冰效果达到最佳。

关键词：接触网覆冰模型验证除冰准则机械除冰

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轨道交通声屏障多参数预测模型及降噪性能研究

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铁道学报 2025年第1期47卷 161-170页

作者：宋杲张小安张晓芸杨建近徐磊杨力兰州交通大学机电工程学院甘肃兰州730000 西南交通大学牵引动力国家重点实验室四川成都610031 深圳大学土木与交通工程学院广东深圳518060 中南大学土木工程学院湖南长沙410075

为研究轨道交通声屏障的声学性能影响因素及规律,对高架双线箱梁桥上安装有直立插板式声屏障的路段进行现场声压测试并进行数值模拟研究。采用声-固多物理场耦合方法建立包括考虑列车多噪声源分布、列车-声屏障多重反射、开孔前板-多孔... 详细信息

为研究轨道交通声屏障的声学性能影响因素及规律,对高架双线箱梁桥上安装有直立插板式声屏障的路段进行现场声压测试并进行数值模拟研究。采用声-固多物理场耦合方法建立包括考虑列车多噪声源分布、列车-声屏障多重反射、开孔前板-多孔吸声材料-后板3层夹芯板等多参数的声屏障声学性能预测模型,在与实测结果对比分析验证数值模拟结果准确性的基础上,进一步系统分析声屏障几何参数以及采用不同顶部形式声屏障的插入损失、声场变化、场点频谱特性问题。研究结果表明:通过与试验结果对比分析,多参数预测模型能够准确地模拟声屏障后的声场分布情况;直立插板式声屏障高度每增加0.5 m,插入损失提高约0.72 dB,厚度对插入损失的影响与高度相似但较为平缓,每增加0.02 m插入损失提高约0.51 dB;相较于以直立式声屏障的降噪性能为基准,其顶部为Y形的声屏障结构对插入损失的提升最好,平均插入损失提高0.77~1.17 dB。研究成果可为进一步改良声屏障降噪性能提供参考。

关键词：轨道交通声屏障插入损失预测模型

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基于等效应力强度因子的环焊接头疲劳特性研究

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焊接 2025年第1期 46-53,63页

作者：林雯静鲁连涛西南交通大学牵引动力国家重点实验室成都610000

【目的】对环焊接头进行抗疲劳设计时,需测得不同几何参数环焊接头的疲劳寿命,浪费大量时间和人力成本。【方法】文中针对几何参数不同的不锈钢环焊试件进行剪切疲劳试验,测得疲劳载荷−寿命(ΔF_(a)-N)数据。基于断裂力学法分析环焊接... 详细信息

【目的】对环焊接头进行抗疲劳设计时,需测得不同几何参数环焊接头的疲劳寿命,浪费大量时间和人力成本。【方法】文中针对几何参数不同的不锈钢环焊试件进行剪切疲劳试验,测得疲劳载荷−寿命(ΔF_(a)-N)数据。基于断裂力学法分析环焊接头疲劳特性,以复合型断裂模式下的等效应力强度因子作为疲劳强度评估参量,分别基于解析法和有限元法计算得到与环焊几何参数无关的Δk_(eq)-N_(f)曲线,并在此基础上研究了相同载荷下板厚搭配和孔径对环焊接头疲劳强度的影响。【结果】通过解析法拟合曲线的拟合优度r为0.873,而有限元法拟合曲线的拟合优度r为0.940。【结论】计算结果表明,解析法计算虽然简便高效,但无法考虑试件上下板厚不同的情况;有限元法比解析法更具有通用性,能够得到归一化效果更好的Δk_(eq)-N_(f)曲线;在相同的载荷条件下,Δk_(eq)随板厚比和孔径的增大而减小,因此疲劳强度则随板厚比和孔径的增大而增大,以等效应力强度因子作为疲劳强度评估参量能够为环焊接头结构优化设计提供参考。

关键词：不锈钢环焊接头断裂力学法应力强度因子疲劳强度

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受电弓滑板磨耗研究综述

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机械工程学报 2025年第08期 193-213页

作者：黄勉杨冰廖贞吕培锦肖守讷阳光武朱涛西南交通大学牵引动力国家重点实验室

受电弓滑板与接触网线滑动接触是列车在运行过程中获取电能的主要手段，其受流质量和可靠性直接关系到列车运行成本和安全。对近年来国内外围绕受电弓滑板摩擦磨损性能开展的相关研究和成果进行总结，阐述受电弓滑板的主要磨耗机理；分... 详细信息

受电弓滑板与接触网线滑动接触是列车在运行过程中获取电能的主要手段，其受流质量和可靠性直接关系到列车运行成本和安全。对近年来国内外围绕受电弓滑板摩擦磨损性能开展的相关研究和成果进行总结，阐述受电弓滑板的主要磨耗机理；分析相对滑动速度、接触压力、载流条件、弓网结构参数、运行环境等关键因素对磨耗的影响；列举受电弓滑板材料的演化历程，重点介绍目前广泛应用的各类铜基增强材料及其摩擦磨损性能。分析结果表明，在轨道交通高速、重载的发展趋势下，受电弓滑板磨耗成为不可忽视的重要内容，目前已经形成一定的试验研究和材料开发应用体系，但仍然面临一些问题，需要国内外学者开展进一步研究，如受电弓滑板磨耗综合评估方法、极端环境工况下受电弓滑板的磨耗行为、主动控制技术及耐磨材料的应用。

关键词：受电弓滑板磨耗机理摩擦磨损性能电弧烧蚀铜基增强材料

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考虑受电弓弓头柔性体的动力学特性研究及参数优化

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机械设计 2025年第05期 36-43页

作者：陈阳卢静罗群张巍张程政梅桂明西南交通大学牵引动力国家重点实验室西南交通大学机械工程学院

受电弓与接触网系统是高速电气化铁路中的重要部分之一，弓网受流质量的好坏一定程度上影响着列车的安全、稳定运行，其中，改善受电弓动力学参数不失为提高弓网耦合仿真中受流质量的有效途径。文中基于有限元法建立了考虑弓头几何构型... 详细信息

受电弓与接触网系统是高速电气化铁路中的重要部分之一，弓网受流质量的好坏一定程度上影响着列车的安全、稳定运行，其中，改善受电弓动力学参数不失为提高弓网耦合仿真中受流质量的有效途径。文中基于有限元法建立了考虑弓头几何构型的柔性体弓头模型与接触网模型，与传统三质量块模型对比分析其弓网动力学特性的差异，并采用柔性体模型对受电弓等效参数进行优化分析。结果表明：弓头柔性体模型较三质量块模型能保留高频下的数值特性，对高频下的受电弓数值分析有积极意义。基于此意义进行受电弓等效参数优化，发现通过改变上框架刚度和弓头刚度能更有效地改变受流质量，建议减小上框架刚度、增大弓头刚度，其余参数适当变化或者不变。

关键词：弓网系统柔性体参数优化

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