“高速列车制动盘”市场前景无限

铁路提速对列车制动性能提出更高要求,因为制动不但关系着经济效益,更关系生命与财产的安全,由此用于制动的制动盘的作用不言而喻。为了满足铁道部有关产品质量标准,实现通过材料优化设计、成型工艺研究及蠕化剂选择并超过国内同类产品的性能,需要制备出优良性能的蠕墨铸铁制动盘。与灰铸铁制动盘相比,蠕墨铸铁制动盘的抗疲劳开裂能力提高1倍以上、耐磨性提高50%以上、生产成本提高幅度小于15%。     

高速列车铸钢与锻钢制动盘CCT曲线测定与分析

为明确高速列车铸钢制动盘与锻钢制动盘材料的组织转变特性,采用DIL 805L型热膨胀仪测定高速列车用铸钢制动盘与锻钢制动盘用低合金钢材料的过冷奥氏体连续冷却转变特性并绘制CCT曲线,分析并测试2种制动盘材料在不同冷却速率条件下的微观组织结构及显微硬度。研究结果表明：铸钢制动盘低合金钢的奥氏体转变(A_C3)温度为847℃,锻钢制动盘低合金钢的A_C3温度为862℃,在0.2℃/s的缓慢冷却条件下,锻钢制动盘材料会发生奥氏体向铁素体-珠光体组织的转变,铸钢制动盘材料在冷却速率大于20.0℃/s的条件下可以获得完全的马氏体组织,而锻钢制动盘材料的完全马氏体组织转变临界冷却速率为50.0℃/s。在制动盘实际服役过程中,摩擦面上的局部过热区会在冷却过程中发生贝氏体和马氏体转变并产生局部硬化。     

蠕墨铸铁客车制动盘的铸造工艺与组织性能

以对开式制动盘为对象 ,研究了蠕墨铸铁制动盘的铸造工艺 ,并对制动盘实体进行了硬度和金相组织测试。结果表明 :采用由摩擦面引入的顶注式浇注系统的铸造工艺可生产出组织和性能均匀性良好的制动盘铸件 ,其机械性能和金相组织均满足行业标准规定的技术要求     

SiCp/A356复合材料的制备质量检验及控制

针对搅拌铸造制备SiC颗粒增强铝基复合材料的特点,提出了材料复合质量的快速检验方法和质量评判方法,讨论了控制及提高材料复合质量的方法和途径.以此为基础制备出了分布均匀、孔隙率低、含SiC的体积分数为20%的颗粒增强铝基复合材料,并采用所制备的铝基复合材料制造出了我国高速列车制动盘.     

快速列车制动盘安全评定与寿命预测模型

为分析含缺陷制动盘的结构完整性,应用断裂力学理论对快速列车制动盘进行了系统的寿命评估研究。根据对制动盘失效情况的调查和盘体应力变化规律计算结果,确定了制动盘失效机制,进而建立了制动盘安全评定与寿命预测模型,从工作断面、工作应力、断裂参量、计算方法、判别准则和评定步骤等方面对预测模型的理论与方法进行了阐述。结果表明:在残余拉应力和热压应力组成的疲劳应力循环驱动下,盘体内部的初始缺陷处引发裂纹并扩展至表面是导致制动盘失效的主要原因。研究结果可以为制动盘的结构设计、产品验收,以及运行大修期的确定提供参考依据,对于高速列车及其他车辆和机械的制动盘安全评定与寿命预测具有一定的指导意义。     

不同表面凸起单元制动盘的热应力仿真分析

高速列车制动盘工作环境温度高,易产生热裂纹,影响行车安全.本文研究了光滑型、堤坝型、球型等具有不同形状表面凸起单元的制动盘的散热情况,基于热固耦合原理,对其进行热应力仿真分析.结果表明:表面带凸起的制动盘,其温度、应力变化率较大,常规光滑型制动盘温度、应力变化率较小;制动结束后,表面带凸起的制动盘温度、应力都低于光滑型制动盘,且温度、热应力降比均高于光滑型制动盘,3种制动盘温度降比分别为16.8%、27.3%、71.7%,应力降比分别为23.7%、46.1%、55.4%.制动盘表面的凸起单元,增加了热量消散的连通通道,可有效改善制动盘的散热效果,使制动后制动盘温度和应力值降低.     

基于微结构特征的列车制动盘对流换热特性研究

制动盘是列车制动系统中的重要组成部件之一.为了进一步提升列车制动盘的散热性能及延长其使用寿命,本文利用三维建模软件对常规制动盘的盘面和散热筋建立球窝凹坑、半圆沟槽、直角沟槽和放射状网格沟槽等多种具有微结构特征的模型,并基于流体分析软件FLUENT和滑移网格技术模拟相同初始温度下的不同微结构特征制动盘转动时的强迫对流换热过程.对多种模型求解相同时间长度后,从其降温效率和对流换热系数比较出散热能力优劣.结果表明,在散热筋迎风面布置沟槽微结构可提升对流换热性能,相比原始散热筋,散热能力最佳的是放射状网格散热筋,可提升散热效率约5.53%;在盘体侧面布置沟槽微结构反而不利热量散失,原始光滑盘面的对流换热能力已经最佳.     

快速列车盘型制动热过程有限元分析

制动热过程分析对于列车制动盘的结构设计及寿命评估具有重要意义。该文对160km.h-1快速列车制动盘温度场进行了数值计算,重点讨论了制动加载方式、制动工况和环境温度对制动盘瞬态温度场的影响。将闸片与制动盘的摩擦生热等效为瞬时移动面热源,建立了循环对称制动盘有限元分析模型,进而采用MSC.Marc有限元软件分析了制动盘瞬时温度场的三维分布特征及制动盘工作面的热循环历程。结果表明:由于接触区的温度不均匀性,采用均布制动载荷方式不利于闸片的均匀磨损;混合制动模式下对制动盘产生瞬时尖峰热冲击;制动盘内的瞬时温度梯度及温度变化速率具有基于环境温差的整体平移特性。     

闸片摩擦块排列方式对高速列车制动盘磨损深度的影响

制动盘的摩擦磨损是高速列车盘式制动工作失效的重要原因,且摩擦块的排列方式是影响制动盘最大磨损深度的重要因素。为研究摩擦块排列方式对制动盘最大磨损深度的影响,考虑摩擦温度、接触应力和相对滑移速度在制动过程发生变化,基于Archard磨损模型进行修正,利用Ansys有限元仿真软件,建立制动盘-闸片三维瞬态模型,采用列车在通过42号道岔紧急制动时的工况,仿真计算了不同摩擦块排列方式下制动盘摩擦面的最大磨损深度值。分析了最大接触应力,提出了“应力磨损因子”参数,用来表征应力对最大磨损深度的影响。提取了径向节点磨损深度,分析了摩擦表面的磨损形貌,给出了摩擦块不同排列方式对制动盘磨损深度的影响规律。该研究为改善制动盘磨损提供理论依据和新的思路,为今后铁路制动系统闸片结构的设计提供了借鉴。     

高速列车内饰件轻量化设计

高速列车内饰作为面向乘客的界面,在整车性能及乘客安全性、舒适性等方面都有着不可替代的作用.合理选用内伟材料,使用新材料、新工艺,实现最大程度的轻量化设计.对提高高速列车的舒适性、安全性都有着重要的作用.     

高速列车空气动力制动会车动力学性能

采用流体力学模拟两列高速列车以400km·h-1速度交会时工况,计算列车气动载荷,并结合高速列车动力学模型研究会车工况下制动风翼板开启对列车动力学性能及运行安全性影响.结果表明:交会时列车横向及垂向位移及振动加速度均增大;与未采用空气动力制动相比,制动风翼板开启后车体振动加速度、列车最大脱轨系数、轮重减载率等均发生变化,但其运行安全性指标均在合格范围内.     

飞机刹车系统先进技术研究与发展

针对多电/全电飞机的发展趋势和现代飞机起飞重量大、着陆速度高的特点,提出了飞机刹车系统防滑控制、全电刹车、刹车材料等先进技术的重点研究方向。首先介绍了飞机刹车系统的组成及其基本工作原理,然后分别从刹车控制系统、防滑控制理论、刹车材料技术3个方面对其发展过程及研究现状进行了总结。最后根据现代飞机制动特点,分析了以上3个重要技术目前存在的问题,并对未来飞机刹车系统的发展趋势进行了展望。     

不同制动速度下针刺毡炭/炭复合材料的摩擦磨损行为

用模拟刹车制动的摩擦试验机,研究了1种针刺毡结构炭/炭复合材料在不同制动速度下的摩擦磨损性能,并在光学显微镜下直接对摩擦表面进行了观察和分析．研究结果表明在制动速度为5m/s或静态条件下,针刺毡炭/炭复合材料的摩擦因数很低,但在制动速度为10m/s、能量较小时摩擦因数出现了峰值;在制动速度升高到20m/s后,摩擦因数较高且随刹车速度变化趋于稳定,显示出优良的高能高温制动性能;只要制动速度不是极高(如28m/s),这种材料均具有很好的抗磨损性能,其中磨损量在制动速度为15m/s时达到最大值,该制动速度对应于飞机进出场滑行制动速度;摩擦表面微观结构及氧化状况取决于制动条件的影响,炭磨屑和基体炭在制动过程中会优先氧化．     

彩钢板建筑聚集密度对城市热岛效应影响分析——以兰州市为例

城市中大规模密集分布的彩钢板建筑因其材质的特殊性而成为新的"热源",研究其对热岛效应的影响对于城市规划发展及生态环境的建设都具有重要意义.以兰州市为例,系统地研究了彩钢板建筑聚集密度与热岛效应的相关性.首先,基于国产GF-2影像提取了彩钢板建筑信息,并利用距离加权算法计算了彩钢板建筑聚集密度;其次,基于Landsat ...     

Experimental exploration to thermal infrared imaging for detecting the transient process of solid impact

Based on the analysis and the comparison of stress pattern analysis by thermal emission (SPATE) and remote sensing rock mechanics (RSRM), the idea to detect the transient process of solid impact with thermal infrared (TIR) imaging technology is introduced. By means of TVS-8100MKII TIR imaging system, which has high recording speed, high space distinguishability and high temperature sensibility, TIR imaging experiments on free falling steel ball impacting on marble, granite, concrete, steel, organic-glass and wood plate are conducted. It was discovered that: (ⅰ) the target’s TIR temperature increases remarkably after impact; (ⅱ) when ball’s size is not changed, the variation amplitude of target’s TIR temperature proportionally increases with the ball’s potential energy or falling height; (ⅲ) the variation amplitude of target’s TIR temperature is involved with the material type and the surface glabrous condition of the target, and the amplitudes are in order as concrete, unpolished marble, steel plate, wood plate, polished granite, polished marble and organic-glass plate; and (ⅳ) the TIR radiation of fragile targets decreases gradually after impact, while there is delayed TIR radiation strengthening for plastic target. It is deduced that once the relational functions and technical parameters, which are involved with certain impact body and target material, are set up through experimental study, the remote detection and back analysis based on TIR imaging for the transient process of solid impact will be no problem. Besides, there is also important scientific meaning for the omen mechanics study and satellite TIR detection and prediction for structural earthquake.     

基于VS.NET及串口通讯的线控制动操控系统开发与验证

线控制动系统中信号传输处理的速度及稳定性会对整个制动操控效率产生决定性的影响，是影响制动距离及其恒定性的主要因素之一。选择不同的开发平台和通讯类型，其效果也不一样。本研究基于VS.NET平台及串口通讯方式，设计开发线控制动的操控系统，围绕制动操控效率和可靠性两个目标元素，从生效速度、操控效率的稳定性两个方面对线控制动操控系统进行性能验证，包括制动需求分析、开发背景介绍、系统设计以及基于紧急持续制动、点动缓刹、常规持续限速三种典型工况下的性能验证。     

钢渣免烧砖碳化影响因素研究

针对钢渣制品在使用过程中存在安定性不良的问题,本文通过钢渣免烧砖碳化试验,从钢渣粒度、碳化时间、CO2气体压力、物料水分和成型压力5个方面探讨了钢渣免烧砖中钢渣碳化的影响因素。在试验范围内,这5个因素对碳化增重量和试块强度均产生明显影响,但影响趋势不尽相同。X射线衍射、扫描电镜和能谱成分分析表明,钢渣碳化后形成了大量细棒状的Ca CO3晶体。碳化后试块压蒸安定性合格,抗压强度≥15 MPa。对钢渣进行碳化制作免烧砖,能充分利用钢渣,吸收温室气体CO2,节约能源和养护时间,是钢渣利用的有效途径。     

车辆动态控制与四轮转向集成研究

基于ADAMS/CAR建立了某车辆虚拟样机模型,分别对二轮转向下,无制动、后内轮制动及四轮全制动三种情况下的运动特性和受力特性进行了比较分析.结果表明,在后内轮制动与四轮全制动情况下,转弯具有较好的稳定性和路径跟踪性.对车辆动态控制与四轮转向集成、无制动四轮转向及二轮转向进行了对比分析.仿真结果显示,车辆动态控制与四轮转向集成控制不仅可以保证高速转向的稳定性,同时高速转向的灵活性也得到了提高,这对减少高速行驶时道路交通事故的发生具有重要意义.     

Investigation of MS and Anti-segregation Process HSS Flat Broaching Tools

An investigation has been carried out to compare th e cutting performance and tool life evaluation of high speed steel broach samp les. The comparison has been done between conventional M2 and Anti-Segregation Process (ASP) ASP53 and ASP30 high speed steel broach samples. The ASP53 was a development material. The cutting performance was evaluated by measuring the c utting forces and calculating the specific cutting energy, an indicator of cutti ng performance. As the roughness of the machined surfa...     

盘式制动器铜基摩擦片摩擦制动特性的实验研究

为了研究盘式制动器铜基摩擦片与制动盘的摩擦制动特性,分析了盘式制动器制动原理。通过对铜基摩擦片的摩擦特性进行实验,探讨了不同制动速度以及制动压力下摩擦系数和磨损率的变化规律。研究结果表明:制动压力为30 N时,摩擦系数随时间逐渐增大并趋于稳定,稳定后的平均值为0.46;磨损率随制动压力增加而增加,随制动速度的增加而减小;此外,制动压力为30 N、制动速度为80 mm/min时,达到实验中的最佳制动效果。