独立旋转车轮踏面外形优化设计方法

车轮的踏面外形对有轨电车的动力学性能、轮轨接触疲劳特性以及轮轨磨耗有着重要影响。对于装有独立旋转车轮的车辆,轮轨接触角差曲线是一关键的动力学参数,它关系到轮对重力复原力的大小。重力复原力提供了独立轮对直线对中运行和曲线导向时所需要的导向力。为了改善有轨电车的动力学性能,提出了一种基于接触角差曲线为设计目标的车轮踏面外形设计方法,并开发了相应的计算机辅助设计程序。利用该程序对某型有轨电车采用的踏面外形Lma-30进行了优化,结果表明优化后的踏面外形具有良好的轮轨几何接触特性和动力学性能。     

低地板车辆的踏面外形设计及动力学仿真

针对一实际运行中的低地板面轻轨车辆及其轮轨磨耗问题 ,采用接触角反推法设计了优化的独立轮踏面外形 ,并建立了多车体的整列车动态仿真模型及基于SIMULINK的计算模块 ,分析了踏面外形及轮对内侧距对车辆动力学性能的影响 .通过实际运用证明了用接触角设计方法获得的新踏面外形的有效性 .在仿真计算模型中对带摩擦旁承的摇枕模型进行了改进 ,以利于数值处理速度和保证计算精度     

用接触角曲线反推法设计铁路车轮踏面外形

为了寻求机车车辆踏面外形的基本目标的设计方法，研制了一种根据接触角特性曲线和轨头外形的反推算法，并研制了相应的计算机软件。以某一独立轮踏面为例，探讨了该方法在设计踏面外形时的可行性和优越性。     

全尺寸单轮对滚动试验台设计

提出了一个新的试验台设计方案,用来解决目前轮轨系统缺乏试验手段的问题.该试验台可用于新型踏面外形的评价性试验,轮轨摩擦控制剂的性能试验,轮轨材质在特殊激励下的评定试验以及对轮对关键部件的性能试验等.本文对试验台关键部分的结构设计进行了介绍.     

基于马尔可夫过程的地铁车辆轮对磨耗建模及其镟修策略优化

基于广州地铁车辆轮对的磨耗数据,在分析轮对磨耗特点的基础上,对轮缘厚度和踏面直径的磨耗状态进行划分。然后根据马尔可夫理论,分别建立轮缘厚度和踏面直径磨耗的数学模型,得到轮缘厚度和踏面直径的一步转移概率矩阵。最后采用轮对镟修控制限策略,利用蒙特卡罗仿真法,以轮对期望使用寿命和期望镟修次数为指标,实现轮对镟修策略的优化,并给出了轮对镟修策略的四种优选方案。     

LMA和LM型踏面对机车脱轨性能分析

不同的轮对踏面与钢轨的配合对机车的脱轨性能影响很大.应用SIMPACK软件分别建立了LMA和LM型踏面的机车模型及钢轨模型,通过不同速度下小半径曲线上的仿真,分析了2种踏面对机车脱轨性能的影响,结果表明:合理的踏面轮对与钢轨的配合可以提高机车的脱轨性能,LMA型踏面的脱轨性能优于LM型踏面.     

美国AAR与LMA车轮踏面在CHN60上的动力学对比分析

不同车轮踏面与不同轨道的配合,对于车辆在轨道上的运行情况有着很大的影响,与高速铁路车辆在轨道上运行时的乘客的舒适性、车辆的安全性及铁路车辆车轮与轨道之间的动力特性密切相关。为研究美国车轮踏面(AAR型踏面)与LMA踏面的动力学性能,采用专业的轨道车辆系统动力学分析软件SIMPACK进行不同踏面的车辆建模分析,通过不同轮对踏面在同一钢轨上的运行情况,对比分析两种踏面的车辆的动力学性能。文章就车辆在轨道上运行时的平稳性、安全性以及车辆运行时通过曲线的能力,从这三个方面对比分析AAR和LMA车轮踏面在高速行驶的过程中的动力学性能。     

基于车载检测的列车轮对踏面擦伤故障诊断研究

为确保高速列车的行车安全,需实时监测列车轮对的运行状态,提出了基于惯性基准法的车载轮对几何参数的检测方法,并在此基础上设计了基于粗糙集理论(RS)和支持向量机(SVM)的轮对踏面擦伤故障诊断模型,对轮对踏面进行状态监测与故障诊断。整个故障诊断方法为:首先利用传感器组采集轮对几何参数,将采集数据用时间对准算法进行对准;然后将对准数据进行小波包分析、构造故障特征集;再用粗糙集理论进行属性约简,提取特征集,消除冗余信息;最后使用支持向量机构建故障诊断模型进行故障分类,从而实现轮对踏面擦伤故障实时诊断。MATLAB仿真分析表明,使用该故障诊断方法构建故障诊断模型时间短(为0.226 633 s),诊断准确率高,达100%,取得了较好的诊断效果。文中所用方法也可以推广应用到如轨道交通、船泊、采矿等有旋转体并需要进行实时数据采集、状态监测与故障诊断的领域。     

高速动车组车轮型面多目标优化镟修

提出一种新的高速动车组车轮型面优化镟修方法,以与车辆系统动力学中的临界速度、影响轮轨系统磨损接触疲劳的接触应力和车轮名义滚动圆直径大小相关的三个函数为目标函数,以车轮外形曲线控制点的纵坐标为设计变量,样条曲线控制点的纵坐标上下界作为曲线的附加条件,以车轮型面的轮缘高、轮缘厚、接触角参数及样条曲线的导数作为车轮外形的几何约束参数,建立了高速动车组车轮型面多目标优化镟修模型.优化结果表明:基于多目标优化镟修模型,可以使得磨耗后的车轮不必镟修到标准型面就可以达到接近于标准型面时的综合性能,并且减少了车轮外形的镟修量,延长了车轮的使用寿命.     

基于平均踏面廓形的动力学最优钢轨廓形设计

为改善打磨质量,提高打磨后车辆运行品质,提出一种基于逆向反推方法的铁路钢轨打磨廓形的设计思路。以优化的轮径差函数为核心目标,以预期的轮轨接触分布为边界条件,实现通过设计轮径差函数反推钢轨打磨廓形的算法设计,并经编制的算法程校验该方法的可行性。本文从直线运行平稳性、曲线通过能力和轮轨接触分布三个方面,分析CRH3型踏面、LMA型踏面、LMB型踏面和XP55型踏面与60N钢轨匹配时的接触特性。仿真结果显示,除直线运行平稳性有所下降外,其余的匹配特性均有所改善。该方法优化效率高,优化效果合理。     

轨道纵向刚度变化对快速列车轮轨受力的影响

由于轨道刚度是铁路轨道设计的重要参数,直接影响到列车的运行安全和平稳性,因此运用车辆－轨道垂向系统统一模型和新型预测－校正数值积分法,对铁路快速列车以不同速度通过因道床和轨下垫层刚度变化而引起的动力不平顺轨道段时车辆和轨道的响应进行了仿真计算,干涉分析了轨道纵向刚度变化对铁路快速列车轮轨受力的影响。     

汽车防抱死制动系统轮速传感器信号处理

研究了一种用模拟/数字混合电路设计方法 ,解决汽车防抱死制动系统轮速传感器信号处理问题 在对变磁阻式轮速传感器进行多种工况试验的基础上 ,分析并归纳出该种传感器的信号特性 ,据此提出了适合处理车轮速度电路设计的结构函数 ,利用该结构函数设计出了轮速信号处理电路 ,并对电路进行了仿真和试验研究 研究结果表明 ,依据结构函数设计出的轮速信号处理电路 ,能实时处理汽车在制动过程中车轮速度大范围变化所产生的信号 电路工作稳定、可靠 ,抗干扰能力强 ,在较低车速下 (<3km/h)仍能正确地测量车速     

高速铁路车轮的磨损与疲劳研究

近20年来,高速铁路得到了日新月异的发展,然而,对于高速铁路的关键性行走部件车轮,由于其服役环境是开放性的,并且伴随不断增加的车速及轴重,给车轮带来更加严峻和复杂的损伤。从轮轨接触问题出发,综述了高速铁路车轮主要损伤行为（磨损、疲劳）的现象及特点。由于轮轨接触面开放性的机械热交换作用而导致的车轮表面及近表面结构的热弹性不稳定性,是造成磨损的根本性原因;然而,与磨损缓慢的损伤过程不同,由材料成分和服役过程中机械载荷引起的应力大小和方向上的反复变化,诱发了疲劳源的萌生与裂纹扩展,且形式多样、破坏性更大。通过运用材料的塑性流变特性对车轮近表面的热弹性和内部织构的分析,归纳、总结了与磨损、疲劳等力学性能劣化相关的车轮材料组织、结构的响应特征,为车轮成型设计与服役安全评估提供了理论支撑。     

Dynamics of high speed wheel/rail system and its modelling

With the fast increasing of train speed the interactions among the train,the track,and the power cate-nary system become very strong. Such interactions are also strongly coupled with the action of high speed airflow due to the high speed running. Hence,the existing research methods and numerical al-gorithms of railway vehicle/track systems are not fully available for characterizing the transient dy-namic and long-term behaviors of train/track at higher speed. The present paper reviews the existing studies on coupling dynamics of railway vehicle/track,and clarifies their advantages and disadvan-tages and then puts forward an innovation stratagem for high speed railway based on rolling contact of wheel/rail systems. In the innovation stratagem,a comprehensive dynamic model of wheels/rails sys-tems is developed to simultaneously consider the track system,the train,the rolling contact of wheel/rail,the catenary/pantograph system,and the high speed airflow with the train. The motion equations of the subsystems and their coupling boundaries are given and discussed. For the reliability and safety of the high speed train in service,the long-term behavior of the structures of the train and the track is considered in the comprehensive model. Moreover,a generalized failure model,consider-ing the structures and the materials and working in the comprehensive dynamic model of wheels/rails system,as well as the simulation system of structure failure of the high speed train/track is established. Consequently,the present studies on the dynamics of the coupled vehicle/track will be further and largely extended.     

高铁旅游时代下河南省酒店发展现状与对策

郑西高铁和京广高铁的开通，标志着河南进入到了高铁旅游时代。高铁旅游时代有利于河南省酒店市场需求的发展、酒店企业服务质量和酒店产品品质的提升；但是，旅游者对中高档酒店的需求以及特色的绿色环保酒店建设也成为制约河南旅游市场做大的障碍。河南省酒店发展策略的调整也成为大势所趋。     

中国高速铁路地震预警系统的研究与试验

 分析了中国高速铁路地震预警系统研发的迫切性,介绍了地震预警系统最新研究进展和试验验证情况,明确了地震预警系统的研究目标与预警方法,提出了地震预警系统的发展方向。     

轮轨滚动接触问题的研究现状

随着高速铁路的不断发展,轮轨滚动接触问题愈加突出,因此,倍受国内外学者的关注。轮轨滚动接触问题涉及的范围较广且较为复杂,并在一定程度上引发轮轨的疲劳损伤和波浪形磨损等破坏形式。基于理论分析和试验研究两个方面,着重对轮轨滚动接触的发展历史和研究现状进行了总结和分析,并综述了轮轨滚动接触疲劳和钢轨波浪形磨损的研究现状。从现有的研究成果来看,轮轨滚动接触理论已相对较为完善,而对于高速铁路轮轨滚动接触疲劳损伤的形成机理研究仍未形成系统的理论体系。     

重载货车-固定辙叉动态与静态接触性能分析

针对重载铁路固定辙叉磨耗问题,应用动力学理论与有限元方法,分别建立C80货车-固定辙叉系统耦合动力学模型与轮叉弹塑性接触模型,分析重载货车-固定辙叉动态与接触性能。应用SIMPACK软件建立动力学模型以模拟C80货车通过75kg/m钢轨12号道岔,计算结果表明：固定辙叉最大磨耗功率随着速度的提升迅速增大,车轮从翼轨向心轨过渡将对心轨产生冲击,而且速度越高冲击力越大。应用HYPERMESH软件,建立三维弹塑性有限元接触模型,计算分析在标准75kg/m钢轨12号道岔固定辙叉不同位置处与标准货车LM型面车轮的接触状态。在模型中分别施加动载垂向力与静载轴重,进行计算,与静载轴重相比,动载垂向力作用下的最大等效应力剧增。综上所述,建议C80货车通过固定辙叉时严格控制在50km/h范围内。     

车辆轮速信号的采集与处理

为了满足对车辆轮速进行准确测量的要求,分析了磁电感应式轮速传感器的工作原理和输出特性,设计了适合单片机信号采集的限幅、滤波和整形电路,提出了结合频率法和周期法优点的联合轮速采集方法,实现了在全车速条件下车辆轮速的准确测量．     

四轮轮毂电机电动汽车固定横摆角速度增益控制研究

基于四轮轮毂电机电动汽车,对固定横摆角速度增益控制问题进行了研究。首先在Car Sim中建立线控转向汽车模型,应用Isight软件对固定横摆角速度增益进行优化设计。根据四轮轮毂电机电动汽车四轮驱/制动力矩独立可控的优势,基于模糊PI控制理论设计了附加横摆力矩决策控制器。采用驱/制动力规则分配方法对四轮驱/制动力进行合理分配;并通过Car Sim与Simulink联合仿真,选取中低车速变车速蛇形试验工况和高速双移线工况对控制方法进行了验证。结果表明:控制后汽车能够很好地跟踪期望横摆角速度,减轻驾驶员转向负担,有效地提高了汽车低速转向灵敏性、高速转向操纵稳定性和转向行驶舒适性。