检索结果-内蒙古大学图书馆

机械工程学报 2020年第16期56卷 147-154页

作者：李浩天池茂儒梁树林刘开成贾鹏赵昀陇西南交通大学牵引动力国家重点实验室成都610031

为提高城市胶轮导轨车辆的电差速导向性能,从运动学角度分析曲线上各车轮转速与曲线半径的关系,推导车辆质心侧偏角和横摆角速度状态观测方程。建立胶轮导轨车辆的动力学模型,提出前后轮转角传递方案。将预设路径作为输入信息,建立线路... 详细信息

为提高城市胶轮导轨车辆的电差速导向性能,从运动学角度分析曲线上各车轮转速与曲线半径的关系,推导车辆质心侧偏角和横摆角速度状态观测方程。建立胶轮导轨车辆的动力学模型,提出前后轮转角传递方案。将预设路径作为输入信息,建立线路前馈和转速反馈的闭环控制系统。在50 m半径曲线上,通过SIMAT联合仿真,对比分析胶轮导轨车辆的电差速主动控制和自适应差速的导向性能差异。结果表明,相较于电机自然差速特性,提出的基于转速反馈的电差速控制技术,其导向车轮的稳态冲角、横向力、横向滑移率、磨耗指数分别减小了2%、13%、16%、15%,横摆角速度增益提高了7%;电差速控制既能降低车轮冲角和磨耗,同时还能提高车辆转向的灵敏度。

关键词：车辆工程胶轮导轨车辆电差速转速反馈控制参数导向性能

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铁道车辆车轮非圆化磨耗形成机理及控制措施研究进展

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机械工程学报 2021年第6期57卷 106-120页

作者：陶功权温泽峰金学松西南交通大学牵引动力国家重点实验室成都610031

车轮非圆化磨耗是铁道车辆常见的一种车轮磨耗形式,对车辆的振动、噪声、乘坐舒适性和运行安全性均具有较大影响。介绍车轮非圆化的表现形式,总结国内外轮轨轨道交通车辆运营中出现的车轮非圆化磨耗现象。重点总结车轮非圆化磨耗的形成... 详细信息

车轮非圆化磨耗是铁道车辆常见的一种车轮磨耗形式,对车辆的振动、噪声、乘坐舒适性和运行安全性均具有较大影响。介绍车轮非圆化的表现形式,总结国内外轮轨轨道交通车辆运营中出现的车轮非圆化磨耗现象。重点总结车轮非圆化磨耗的形成机理,根据车轮非圆化磨耗形成原因的不同将其分成三大类:由车轮初始缺陷引起的非圆化;由车辆-轨道固有振动引起的非圆化;由踏面制动时闸瓦与车轮间热弹性失稳引起的非圆化。回顾车轮非圆化磨耗仿真的研究历程,指出当前车轮非圆化磨耗研究面临的难点和挑战。对车轮非圆化磨耗的控制措施进行总结,重点讨论改善车轮镟修质量、利用闸瓦或研磨子修复车轮非圆化这两个最主要措施。探讨针对车轮非圆化磨耗亟需开展的研究,可为车轮非圆化磨耗机理的研究和控制措施的选用与实施提供参考。

关键词：铁道车辆车轮非圆化磨耗机理减缓措施

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不同形式声屏障动态特性研究

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机械工程学报 2013年第10期49卷 20-27页

作者：韩珈琪肖新标何宾周信金学松西南交通大学牵引动力国家重点实验室成都610031

利用FLUENT软件,模拟高速列车通过高架桥上不同结构形式声屏障的过程,研究声屏障上作用的脉动风压特性。声屏障结构形式主要考虑两种高度和四种不同头部结构对声屏障脉动风压的影响,高速列车采用两种不同车外型(称A车和B车),列车速度为... 详细信息

利用FLUENT软件,模拟高速列车通过高架桥上不同结构形式声屏障的过程,研究声屏障上作用的脉动风压特性。声屏障结构形式主要考虑两种高度和四种不同头部结构对声屏障脉动风压的影响,高速列车采用两种不同车外型(称A车和B车),列车速度为每小时350 km,声屏障头部结构考虑了直型、Y型、内折型(内倒L型)和外折型(外倒L型)。利用ANSYS软件建立声屏障有限元模型,对声屏障的模态和高速列车的气流脉动激励的响应进行计算分析。计算结果表明,不同头部结构形式的声屏障所受脉动风压随时间变化趋势基本相似,列车高速通过声屏障时脉动风压呈现出明显的头波和尾波效应;不同头部结构的声屏障表面的脉动风压的峰值大小有差异,Y型声屏障最大,内折型次之,外折型最小;两种高度的声屏障立柱底部支座反力差异较大;目前分析的声屏障结构基频远大于脉动风的频率,列车的脉动风压作用不会导致声屏障发生共振。

关键词：声屏障高速列车脉动风压有限元模型模态分析

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轮轨非稳态载荷下钢轨疲劳裂纹萌生分析

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机械工程学报 2023年第18期59卷 283-293页

作者：李伟周志军温泽峰姚学东赵鑫西南交通大学牵引动力国家重点实验室成都610031

为分析轮轨非稳态载荷与钢轨疲劳裂纹萌生的关系,利用有限元法建立二维轮轨非稳态循环滚动接触有限元模型。非稳态以移动法向载荷随时间简谐变化实现,采用考虑棘轮效应的JIANG-SEHITOGLU循环塑性本构模型,计算不同轮轨循环接触状态下的... 详细信息

为分析轮轨非稳态载荷与钢轨疲劳裂纹萌生的关系,利用有限元法建立二维轮轨非稳态循环滚动接触有限元模型。非稳态以移动法向载荷随时间简谐变化实现,采用考虑棘轮效应的JIANG-SEHITOGLU循环塑性本构模型,计算不同轮轨循环接触状态下的残余应力、应变场,结合多轴疲劳损伤模型,分析钢轨疲劳启裂寿命、位置和方向。计算结果表明,轮轨非稳态循环滚动会引起钢轨接触表面波浪形塑性变形,其波长与载荷压力波长一致。随着循环滚动次数累加,残余应力和剪切应变在钢轨表面变形的波峰和波谷处逐渐增大,并在滚动次数达到40次后趋于稳定,且在波谷处大于波峰处;在钢轨表层产生的轴向残余应力大于纵向。轮轨蠕滑率对钢轨轴向和纵向残余应力影响较小,对残余剪切应变影响较大。车轮单次滚动过于低估残余应力应变和疲劳寿命;考虑车轮循环滚动时,轮轨接触斑全滑动时的钢轨启裂寿命为纯滚动时的4.5倍;波谷位置处的钢轨启裂寿命为波峰位置处的1.4倍。

关键词：非稳态载荷轮轨黏滑滚动循环塑性本构模型残余应力应变启裂寿命

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万向轴动不平衡检测的改进DTCWT-SVD方法

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振动与冲击 2016年第22期35卷 142-151页

作者：何刘林建辉刘新厂黄衍西南交通大学牵引动力国家重点实验室成都610031

针对经典小波和双树复小波(Dual-Tree Complex Wavelet Transform,DTCWT)频率泄露和混叠的根本缺陷,提出改进DTCWT算法,该算法解决了经典小波存在负频率以及经典小波和DTCWT滤波器频率不完全截止问题。将改进DTCWT算法和奇异值分解(Sing... 详细信息

针对经典小波和双树复小波(Dual-Tree Complex Wavelet Transform,DTCWT)频率泄露和混叠的根本缺陷,提出改进DTCWT算法,该算法解决了经典小波存在负频率以及经典小波和DTCWT滤波器频率不完全截止问题。将改进DTCWT算法和奇异值分解(Singular Value Decomposition,SVD)引入到万向轴动不平衡检测中,该方法的核心是:对万向节安装机座的振动信号进行改进DTCWT变换得到不同尺度的分解信号,对低频近似信号进行奇异值分解,以奇异值关键叠层作为奇异值的选择准则对信号进行重构,应用重构信号的傅里叶谱来检测高速列车万向轴的动不平衡。该方法在消除经典小波变换和DTCWT频率混叠的同时提高谱线清晰度,凸显故障特征。应用万向轴动不平衡试验数据对该方法进行试验验证,结果表明:改进DTCWT-SVD能够很好提取出万向轴动不平衡故障特征频率的基频、倍频,与经典小波、DTCWT、纯改进DTCWT相比,该方法在谱的清晰度和故障表征力上得到了显著提高。

关键词：万向传动轴奇异值分解动不平衡检测

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随机风作用下高速列车的非定常气动载荷

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机械工程学报 2012年第20期48卷 113-120页

作者：于梦阁张继业张卫华西南交通大学牵引动力国家重点实验室成都610031

为研究随机风作用下高速列车的非定常气动载荷,基于COOPER理论和谐波叠加法计算随高速列车移动的点的脉动风,分析车速和平均风速对量纲一功率谱密度的影响。采用计算流体动力学方法数值计算气动载荷系数随侧偏角的变化规律,研究随机风... 详细信息

为研究随机风作用下高速列车的非定常气动载荷,基于COOPER理论和谐波叠加法计算随高速列车移动的点的脉动风,分析车速和平均风速对量纲一功率谱密度的影响。采用计算流体动力学方法数值计算气动载荷系数随侧偏角的变化规律,研究随机风作用下高速列车非定常气动载荷的计算方法,并推导出非定常气动载荷的概率分布特性。通过仿真分析车速为200～400 km/h,平均风速为10～35 m/s时的脉动风和非定常气动载荷发现,量纲一功率谱密度随车速的增加往高频部分移动,平均风速的变化对其影响较小;平均风速对脉动风速的影响大于车速对脉动风速的影响;当考虑侧偏角的变化时,计算得到的非定常气动载荷的波动增大;采用准定常法和改进准定常法计算得到的非定常气动载荷具有随机过程的遍历性,而采用权重函数法及改进权重函数法计算得到的非定常气动载荷不具有随机过程的遍历性。

关键词：脉动风非定常气动载荷概率分布功率谱密度遍历性

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地铁钢轨一种波磨机理的调查分析

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机械工程学报 2013年第16期49卷 26-32页

作者：李伟杜星王衡禹吴磊李霞温泽峰金学松西南交通大学牵引动力国家重点实验室成都610031

通过现场观察、试验和数值分析方法对某地铁线路出现的一种钢轨波磨机理进行调查。该钢轨波磨在'科隆蛋(Cologne)'扣件轨道结构的直线和曲线段均有发生,其显著波磨波长(主波波长)为40～50 mm,次波波长约为20 mm和200 mm。通过... 详细信息

通过现场观察、试验和数值分析方法对某地铁线路出现的一种钢轨波磨机理进行调查。该钢轨波磨在'科隆蛋(Cologne)'扣件轨道结构的直线和曲线段均有发生,其显著波磨波长(主波波长)为40～50 mm,次波波长约为20 mm和200 mm。通过钢轨不平顺测试和力敲击试验对现场钢轨波磨特征与轨道结构特性的关系进行调查;通过利用有限元软件ABAQUS建立轨道结构的三维实体数值分析模型,计算分析轨道结构的动态特性与钢轨波磨特征之间的关系,轨道特性的数值计算结果与现场测试结果基本吻合。计算结果表明,'科隆蛋'扣件轨道的钢轨波磨产生与该轨道结构的垂向弯曲振动特性密切相关,不同扣件刚度和阻尼下轨道共振特性对钢轨波磨产生的影响较大。

关键词：钢轨波磨轨道板扣件刚度和阻尼动态特性有限元法

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内燃机车司机室隔振性能优化研究

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中国科学：技术科学 2020年第1期50卷 103-111页

作者：潘成陈再刚蒋建政西南交通大学牵引动力国家重点实验室成都610031

柴油机与发电机动态激励是内燃机车的主要激振源之一,其激起的振动通过车体底架传递至司机室,引起司机室振动,设计科学合理的司机室隔振结构与参数对提高司机室结构可靠性与乘坐舒适性具有良好的理论指导意义与工程实用价值.本文针对某... 详细信息

柴油机与发电机动态激励是内燃机车的主要激振源之一,其激起的振动通过车体底架传递至司机室,引起司机室振动,设计科学合理的司机室隔振结构与参数对提高司机室结构可靠性与乘坐舒适性具有良好的理论指导意义与工程实用价值.本文针对某型内燃机车司机室隔振问题,建立了机车司机室6自由度动力学理论模型;结合隔振原理、能量解耦原理、生物遗传算法建立了机车司机室隔振优化分析方法,获得了司机室隔振参数的合理配置方案;最后,通过有限元法仿真分析了实测柴油机与发电机激振下隔振参数改进前后的司机室振动响应,验证了提出的隔振方案的有效性.

关键词：铁路机车隔振性能优化方法有限元动力学

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辐板型式和轮轨接触点位置对车轮声辐射特性的影响

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振动与冲击 2009年第1期28卷 112-117页

作者：方锐肖新标金学松西南交通大学牵引动力国家重点实验室成都610031

为了分析不同车轮辐板型式和轮轨接触点位置对车轮声辐射特性的影响,建立了车轮有限元-边界元混合振动声辐射模型。首先,根据车轮实际拓扑结构建立三维实体有限元模型,采用分块Lanzos法求解结构的特征值问题,然后采用模态叠加法计算车... 详细信息

为了分析不同车轮辐板型式和轮轨接触点位置对车轮声辐射特性的影响,建立了车轮有限元-边界元混合振动声辐射模型。首先,根据车轮实际拓扑结构建立三维实体有限元模型,采用分块Lanzos法求解结构的特征值问题,然后采用模态叠加法计算车轮结构在法向单位力激励下的动态响应,将车轮外表面的速度处理成声学边界元的输入,计算车轮的辐射噪声。数值计算中,考虑了S型、直型和波浪型三种辐板型式和轮缘、名义滚动圆处和车轮外侧三个轮轨接触点位置。结果表明,辐板型式和轮轨接触点位置对车轮声辐射具有较明显的影响。而且,不同辐板型式车轮在不同轮轨接触点位置下的声辐射特性也不尽相同。数值分析可以为低噪声车轮的选型提供一定的参考。

关键词：轮轨噪声声辐射铁路车轮辐板型式接触位置

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扣件刚度频变特性对轮轨振动噪声的影响

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振动与冲击 2017年第18期36卷 231-237页

作者：尹镪蔡成标朱胜阳西南交通大学牵引动力国家重点实验室成都610031

基于车辆-轨道耦合动力学理论和声学理论,建立了考虑扣件刚度频变特性的轮轨滚动噪声频域分析模型。模型中,通过车轮有限元分析获得其模态特征向量,建立考虑车轮弹性的动力学方程;钢轨视为由刚度随频率变化的扣件离散支承的铁摩辛柯梁模... 详细信息

基于车辆-轨道耦合动力学理论和声学理论,建立了考虑扣件刚度频变特性的轮轨滚动噪声频域分析模型。模型中,通过车轮有限元分析获得其模态特征向量,建立考虑车轮弹性的动力学方程;钢轨视为由刚度随频率变化的扣件离散支承的铁摩辛柯梁模型;通过等效线性化轮轨接触形成轮轨耦合动力学频域分析模型;将轨道粗糙度作为输入并考虑接触区滤波,计算得到了车轮和钢轨的振动响应频谱及声辐射功率频谱,并分析了扣件刚度频变特性对轮轨垂向振动以及轮轨滚动噪声的影响。结果表明,扣件刚度的频变特性对钢轨导纳特性、轮轨相互作用力频谱、钢轨总声功率影响明显,而对车轮总声功率影响较小;与扣件常刚度模型计算结果相比,钢轨振动沿纵向传播的衰减率增大,钢轨声辐射功率在100~1 250 Hz频段明显减小,轮轨总辐射声功率约减小2.4 dBA,轮轨噪声辐射声压预测值与试验结果对比表明,频变刚度模型可有效修正常刚度系数模型对轮轨噪声的过高估计。

关键词：扣件刚度车辆-轨道耦合动力学轮轨滚动噪声频域分析频变特性

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