浅析韶山3型电力机车动轮弛缓原因及防范措施

韶山3型电力机车采用分体轮对,运用中若因轮对与钢轨或制动闸瓦间产生不正常长时间磨擦发热,会造成轮箍与轮辋间发生抱转或窜出,严重时将造成轮对内侧距离超限.机车乘务员错误操纵,基础制动装置不按检修工艺施修、日常维护缺失、均可导致动轮弛缓的发生.采用整体轮对、加装扣环可以减少上述问题的发生,加强轮对的日常检查及保养是防止动轮弛缓的有效措施.     

地下洞室开挖围岩弹塑性动态稳定性分析

推导Drucker-Prager屈服准则强度储备安全系数的表达式。以糯扎渡水电站调压井大型地下洞室群施工为例,通过典型断面关键点位移、小主应力及安全系数随开挖步的变化,分析开挖对大型地下洞室群围岩稳定造成的影响。研究结果表明:强度储备安全系数随着主应力差的增大而减小。在开挖过程中,围岩整体稳定性较好,但是围岩位移、小主应力随开挖步的不断递进而持续增大,关键点安全系数持续减小,最大位移与最大拉应力均位于调压井下部,分别为10.57 mm及1.10 MPa,局部关键点最小安全系数不满足规范要求,所以洞室开挖后需及时支护。当二次衬砌高程大于关键点所处高程时,该点安全系数明显增大,且满足规范要求,通过支护方案比选,调压井混凝土浇筑至625.5 m高程是该工程最经济合理支护方案。     

车轮扁疤伤损对高速列车轮对动力学性能影响

车轮扁疤是铁道车辆车轮踏面的缺陷形式之一,对轮轨动力和运用安全有明显的影响.本文建立了弹性车辆系统动力学模型,且将车轮扁疤伤损考虑为车轮轮径变化.利用数值仿真,研究了车轮扁疤伤损对高速列车轮轨冲击力、轮对振动及轮轨接触性能等的影响,并结合列车运行安全性指标得到了不同速度等级下车轮扁疤长度安全限值.结果表明,弹性车辆系统模型可以准确体现轮对旋转运动特征.车轮扁疤伤损对轮轨系统垂向和横向均产生冲击作用,对轮轨系统垂向冲击作用尤为明显,将显著增大轮对旋转振动频率及其倍频对应的振动能量,且会激起轮对中高频弹性共振.车轮出现40mm扁疤时,随着车轮旋转运动,轮轨接触点向轮背侧出现周期性横移,轮轨接触斑面积最大可达142mm2,轮轨纵向和横向蠕滑率分别增大4%和16%.轮轨力、轮对振动加速度及轮轨磨耗指数均会随车轮扁疤长度的增加而增大.当列车运行速度在300km/h及以下时,车轮扁疤长度需限制在30mm;当列车运行速度达到350km/h时,车轮扁疤长度需限定在25mm.     

GK系列机车轮箍弛缓的原因分析及防范措施

0前言 轮对是内燃机车走行部的重要部件,GK系列内燃机轮对使用带轮箍的组合式车轮,基础制动部分均为闸瓦踏面制动,制动装置使用合成闸瓦的双侧制动．轮对状态的好坏直接影响到机车和列车的运用安全。轮箍弛缓是轮对运用安全中的重大事故隐患,机车如果在运行中发生动轮弛缓甚至外窜,轻则打扰运输秩序影响机车运用,重则造成机车车辆颠覆的惨剧,后果不堪设想。     

非饱和土边坡抗剪强度的力学参数影响及灵敏度分析

运用非饱和土的双应力变量理论,采用强度折减法详细分析土体各参数对边坡安全系数的影响,并通过灵敏度分析各参数对安全系数的影响.工程算例结果表明:各参数的变化对边坡安全系数的影响基本呈线性规律,其中土体含水率对安全系数影响线最显著;含水率、黏聚力和内摩擦角是非饱和土边坡稳定性分析的重要物理力学参数,为降雨条件下非饱和土边坡加固设计参数选取提供了依据.     

复杂运营条件下重载货车车轮磨耗发展的数值预测

建立了复杂运营条件下重载货车车轮磨耗发展的数值预测模型,并编制了计算程序.基于Archard材料磨损理论,在车辆-轨道耦合动力学和轮轨滚动接触分析基础上进行磨耗分布计算;通过多工况仿真并引入权重因子来实现对实际复杂运营条件的模拟;采用自适应步长算法进行车轮型面更新,可有效改善数值模型稳定性和可靠性.基于所建模型对大秦铁路实际运营条件下货车车轮的磨耗发展过程进行预测分析,结果表明:随运行里程增加各车轮磨耗均不断增大,但磨耗发展呈逐渐减缓趋势.各车轮磨耗主要分布在名义滚动圆两侧走行区域,起导向作用的车轮磨耗分布范围更宽.各车轮在靠近轮缘侧的磨耗发展均更快,导向轮对车轮这一特征更为明显.计算结果验证了模型的合理性.     

机械弹性车轮侧向刚度的影响因素分析

为深入研究机械弹性车轮侧向力学特性,基于理论及数值仿真的方法对车轮侧向刚度影响因素进行了分析.利用能量法建立了0轮单元侧向刚度理论模型,并得到影响车轮侧向刚度的主要因素.在简化机械弹性车轮结构的基础上,建立了车轮三维有限元模型,并验证了模型的有效性.针对不同垂向载荷、0轮几何结构参数以及橡胶层剪切模量,对机械弹性车轮进行了侧向刚度特性的仿真试验.计算结果表明:随着垂向载荷、橡胶层剪切模量的增大,车轮侧向刚度均增大;随着0轮断面高宽比的增大,车轮侧向刚度呈减小趋势.通过对车轮侧向刚度影响因素的理论及数值分析,可为优化车轮刚度特性及改进车轮结构等方面的研究提供参考.     

基于新欧洲行驶循环的轮边驱动电动汽车平顺性仿真及优化

针对某型轮边驱动电动汽车,为提高车辆平顺性能,推导其动力学微分方程,在MATLAB/Simulink中建立1/4车辆平顺性仿真模型,在新欧洲行驶循环(new european driving cycle,NEDC)工况下,以车身加速度和车轮动载荷为指标,与吸振式轮边驱动电动汽车对比其平顺性能。针对吸振式轮边驱动电动汽车,以车轮最大振动位移的最小值为目标函数对其悬架与吸振器参数进行优化设计,并进行仿真对比。仿真结果表明,优化后的吸振式轮边驱动电动汽车车身加速度均方根值降低了8. 2%,车轮动载荷均方根值下降了0. 12%,明显改善了车辆平顺性能,对改进轮边驱动电动汽车的行驶平顺性能具有一定的指导意义。     

滚筒试验台自适应防汽车偏摆系统的设计

为解决前轮驱动汽车在滚筒试验台上高速检测时偏摆问题,研究了转向驱动轮在滚筒试验台上高速运转时的受力情况和不稳定性,重点分析了在挡轮夹紧车轮后由于挡轮轴线与车轮中心的相对位置不同挡轮的轴向受力情况.采用基于SolidWorks平台的虚拟样机技术开发自动适应轮位和轮胎直径的防车偏摆挡轮系统,提出了利用传感器检测车轮作用在挡轮上的轴向分力,自动识别挡轮轴线与车轮中心的相对位置,从而使挡轮跟随车轮自动定位,在夹紧车轮防止车辆偏摆的同时,实现了挡轮与车轮之间无滑移的纯滚动.结果表明:该系统能够有效实现车轮与挡轮之间的纯滚动,减少了摩擦损耗,达到防止车辆偏摆的目的.     

稳定性分析方法对均质土坡计算结果的影响

以一均质土坡为例,分别采用瑞典法、毕肖普法、简布法等极限平衡法以及有限元强度折减法计算该土坡的稳定性.研究了土条数目对条分法、网格密度对强度折减法的影响;并对这几种土坡稳定性分析方法的计算结果进行了对比分析,结果表明:极限平衡法和有限元强度折减法两类方法计算得到的安全系数和滑动面基本一致,极限平衡法得到的安全系数偏安全;各方法计算的模型划分得越精细,得到的安全系数越小,但随着精细程度的增加,安全系数减小的趋势趋缓.     

机车车辆轮轨接触问题的数值模拟

按照机车、车辆车轮与标准轨道的实际几何关系建立了三维有限元模型，并采用有限元参数二次规划法求解轮轨弹塑性接触问题．通过弹塑性接触计算，得到了大量的轮轨接触力、接触状态和轮轨应力的数据，根据计算结果分析比较了机车轮轨接触和车辆轮轨接触的区别，对轮缘贴靠钢轨形成两点接触时的接触情况进行了初步分析.     

基于服装结构的衣片自动推裆算法

尽管服装的款式不一,但其基本的服装结构总是一定的,且其结构框架线也是一定的。本文基于服装结构,应用结构参数增量法,直接计算出相应的结构框架线的增量,进而计算出衣片上各特征关键点的推裆增量,实现了服装衣片的自动推裆计算。给衣片特征关键点附加的入射角与出射角属性,保证了衣片弧线拟合的平滑性。本方法易于实现,有简单适用性较广之特点。     

基于金属磁记忆的高铁轮对早期故障检测研究

列车安全性检测是铁路机车车辆工程的重要研究课题。轮对是高速列车行走部的关键部件,传统检测模式只能发现宏观存在的缺陷,而不适用于运行过程中的早期缺陷的发现与状态跟踪。为了实现对早期故障的快速识别与轮对寿命预测,针对传统测试方法在早期检测与动态检测方面的不足,提出了全新的动态检测系统,以满足列车运行的安全要求,还对磁记忆信号与该材料所受载荷状态之间的关系进行了大量的试验研究。研究结果表明：在50~150 kN的载荷区间内,试件的磁记忆信号呈单调变化,变化趋势明显;对试件进行疲劳载荷后发现磁记忆信号的原始值及梯度、峭度等信号特征均有所变化,峭度变化较为明显,能够有效反应材料的疲劳状态。采用金属磁记忆技术进行轮对早期故障检测与动态检测,对于保证列车的运行安全具有重要的现实意义,可为无损检测领域的应用提供借鉴。     

肩回交路下机车牵引方式的研究

机车的合理运用是铁路运输组织的一个重要内容。肩回交路机车运转制通常采用的是机车固定牵引区段的作业方式。提出“不固定”牵引方式概念,对其有利性进行分析,给出优化机车周转方案的统一求解步骤,并以算例加以验证,为实际应用提供了理论依据。     

特征谱分析方法及其在列车轮对故障诊断中的应用

鉴于列车轮对故障特征信息往往被淹没在背景噪声里,而一般频谱分析方法常因负载变化、转速波动而造成谱值模糊不准的缺点,提出了一种列车轮对故障在线诊断的特征谱分析方法,并根据列车轮对故障诊断的实际需要,研制了故障在线诊断特征谱分析系统.阐述了该方法的原理、信号采样、信号处理以及特征谱泄漏抑制等问题.实际运用结果表明该方法比普通的频谱分析技术更为准确地描述了故障信号的特征,是一种可靠而有效的故障诊断方法.图5,参8.     

水力压裂中多裂缝间相互干扰力学分析

将复变函数理论与位错理论相结合 ,在考虑了裂缝表面有流体压力作用且裂缝间存在相互干扰的情况下 ,建立了无限大介质中裂尖应力强度因子的数学模型 ,利用该模型可对水力压裂中多裂缝间的相互干扰进行力学分析。假设裂缝沿着垂直于局部最大周向拉应力方向扩展 ,应用数值方法对所建立的数学模型求解 ,得到裂尖的应力强度因子及转角。数值计算结果表明 ,裂缝间存在相互干扰时所产生的剪切应力强度因子远远小于法向应力强度因子。当两个裂缝尖端垂向距离为零时 ,法向应力强度因子达到最大值。两个裂缝尖端没交叠之前裂缝基本沿着轴线扩展 ;当尖端交叠面积较小时 ,两裂尖偏离自己的轴线向避开对方的方向扩展 ;当尖端交叠面积较大时 ,两裂缝向靠拢对方的方向扩展 ,最终将贯通在一起     

用微机编制机车运用与检修计划的研究

本文在确定机车最优折返方案的研究中,建立了相应的优化数学模型,并对编制机车周转图时同时选定机车检修运行线的条件和方法进行了探讨.指出,检修机车入出段运行线的选取应与机车周转图的结构(一元式及成组式)相结合.文中给出的最大限度地固定检修机车入出段运行线的方法可保证机车周转图所用机车台数为最小和机务车检修工作的均衡.     

铁路既有线要点施工技术

既有线要点开通施工是施工企业综合能力的体现,必须不断创新施工方法,才能确保要点开通的成功。基于铁路设备发展的需要,从行车特点、运输条件、施工组织等方面,介绍了从要点计划开始到施工结束的铁路既有线施工技术和方法。     

井下电机车运输优化的探讨

增大井下电机车粘着系数取值，可以增加电机车牵引矿车数的可行性。应用线性规划单纯形法，探讨井下电机车运输的最优方案。     

开关电源时变模型的新型PID算法

针对开关电源模型的复杂性和时变性,传统PID控制无法很好满足其控制要求等问题,提出一种新型的免疫反馈PID控制器。该控制方法性能在模型时变的系统中优于常规PID控制。在此基础上,利用IGBT作为主要开关器件,采用全桥式带变压隔离器的BUCK变换器作为主电路结构,以TMS320F2812作为控制电路核心,研制出一种新型数字化车载110 V高频开关电源。将所提出的控制方法应用于样机,通过测试发现样机输出精度达到1%,高于传统车载110 V控制电源的精度5%;此外,其响应速度迅速,谐波小,可靠性强。