高速列车车体传热系数模拟计算

以往的铁道客车车体传热系数的计算都只是对车体结构的导热热阻进行分析和计算,在涉及对流换热和辐射换热时只能采用经验数据.文章采用CFD方法模拟高速列车车体传热系数的试验工况,以再现高速列车车体传热系数试验时的导热、对流换热和辐射换热过程,因而模拟计算结果比较准确.     

高速列车车体传热系数数值计算分析

车体隔热性能是高速列车车体重要性能之一。利用CFD(计算流体动力学)数值模拟方法,分别采用二维截面法和三维部件法对某高速列车车体围护结构传热进行模拟,得到二维典型截面和三维典型部件的传热系数,经加权平均获得整车的车体传热系数。两种计算方法得到的车体传热系数相对误差仅为2.5%,在目前无法实现整车车体k值模拟计算的情况下,二维截面法和三维部件法都可以满足工程计算要求。与二维截面法相比,三维部件法建模速度快,更贴近实际车型,能更好地反映车体围护结构的薄弱环节。     

高寒动车组热工设计参数研究

重点介绍车体传热系数、采暖负荷参数的选取及车体隔热结构设计研究。通过分析国外高寒动车组技术指标,结合哈大地区的运用环境,研究选取了CRH380B型动车组热工设计参数;在不提高采暖功率的前提下,通过采暖负荷需求计算,确定车体传热系数,以计算结果为目标优化车体隔热壁的结构,并通过车体K值、-40℃低温环境的采暖试验证明了CRH380B型动车组满足热舒适度要求。     

铝合金车体隔热壁设计原理

介绍了铝合金车体隔热壁设计方案,包括隔热壁材料的组成、性能。以动车组的中间车体为例,将车体分成15个区域,分别计算其传热系数值,然后得出车辆平均传热系数值。依据UIC553标准,对车体的隔热性能指标进行了试验,试验结果论证了理论计算值的正确性。     

基于CFD的地铁车辆车体传热系数模拟计算

地铁车辆车体传热系数一般是通过试验得出的。文章采用CFD方法,根据实际试验工况,模拟试验时的导热、对流换热和辐射换热过程,从而得出接近实际的地铁车辆车体传热系数。     

基于数值模拟计算的A型动车组围护结构传热系数优化计算

运用数值模拟的方法对A型动车组各典型断面进行传热分析,并计算了车体围护结构的传热系数及各断面的权重。由计算结果可知,空调车厢有窗断面的权重传热系数最大,空调车厢有门断面及受电弓处有门断面的权重传热系数较大。分析了权重传热系数大的原因,提出采用热导率较小的玻璃、并适当增大双层玻璃中空气层厚度等措施来提高窗户处的保温性,提出车门框架采用热导率更小的材料来改善车门处的保温性,并提出增大受电弓处的车厢顶部保温层厚度来增强保温效果。     

地铁整车及各部位传热系数(K值)的计算与分析

传热系数(K值)是影响车辆空调负荷及车内环境舒适性的重要因素之一,因此必须满足车辆车体的设计要求。首先阐述哈萨克斯坦地铁整车及各部位的K值特点与结构关联,然后通过计算机仿真软件对其K值进行模拟与分析,最后对车体整车的K值进行等效计算,得到整车的K值约为1.95 W/m^2·K,该值满足结构及材料的设计要求2 W/m^2·K,这可为降低空调负荷提供参考依据。     

高速列车车体强度计算方法对比分析

分析国内外高速列车车体强度规范中的计算方法,以国内某型高速列车车体强度计算为例,分别采用日本、欧洲以及我国的高速列车车体强度设计规范中的计算方法,对车体强度进行计算和对比分析,并提出了一套关于车体强度评定的工程方法,为车体结构设计和强度分析提供了可靠的理论依据。结果表明:3种规范下计算得到的车体满足强度要求;欧洲设计规范考虑的载荷较为全面,我国的车体强度计算方法计算出的安全系数较大,更为保守。     

高速动车组铝合金车体设计

根据高速动车组铝合金车体设计概念的要求,利用头车的空气动力学外形,以动车组动态包络线为约束条件,进行车体断面设计和整车三维设计.铝合金车体焊接结构的设计符合EN 15085焊接标准,按照标准要求选择车体母材、焊接材料和设计车体的焊接接头形式.通过对头车车体静强度计算和试验数据分析,验证头车试验车体的强度符合欧洲标准EN 12663,能够满足产品的安全可靠性需求.     

出口加纳动车组动车车体强度有限元分析及结构优化

以出口加纳动车组车体为对象,参考TB/T 1335-1996<铁道车辆强度设计及试验鉴定规范>制定了<加纳动车组车体结构强度规范>,采用有限元法计算了动车车体强度和刚度并进行了模态分析,根据计算结果对动车车体进行了结构优化,保证了动车最大轴重满足设计要求.     

侧墙窗户对动车组铝合金车体模态的影响

以动车组铝合金车体结构模态分析为切入点,重点研究侧墙窗户结构参数对车体模态的影响.以某型号动车组的窗户结构设置为研究对象,建立铝合金车体有限元模型,通过Lanczos法获取车体前6阶模态频率,并通过对车体质量和模态的对比分析,提出有利于提高车体模态的窗户设计建议.     

铝合金地铁车体零件有限元模态分析

目前,铝合金地铁车体广泛采用大型中空闭口型材,其结构具有一定的复杂性,为简化计算程序,需进行 铝合金车体的有限元建模与静力学分析。本文通过采用两种不同的单元类型(solid45和shell63)建立铝合金地 铁车体典型零件的有限元模型,在相同的边界条件和载荷下,比较两种模型的静力学和动力学计算结果,得出 在满足工程精度的前提下采用板壳单元,可使单元数大大减少,且提高了网格的质量,具有节约计算成本的特 点,这为进行铝合金地铁车体的有限元建模与静、动力学分析及优化提供了参考依据。     

EMS型磁浮列车车体响应与轨道不平顺的相干性分析

为探究EMS型磁浮列车车体振动响应的敏感波长,采用PID悬浮控制法建立了中低速磁浮试验车动力学模型,并按照相干性原理构建了不平顺与车体振动的相干函数。通过仿真分析发现:相同速度下,磁浮车前后端车体振动加速度的敏感波长存在一定的差异,前端大于后端;随着速度的增加,磁浮车前后车体振动加速度的敏感波长和相干函数的最大值几乎都在增加;随着速度的增加,车体横向加速度的相干函数大于0.8的波长范围增加。同时确定了引起车体振动的主要激励波长,其中车体的横向振动响应主要是由波长在3~9 m范围的轨道方向不平顺引起的,车体的垂向振动响应是由波长在10 m左右以及波长在2.8 m时的高低不平顺引起的。     

B2型地铁车辆铝合金车体模态分析

随着对地铁列车舒适性、平稳性要求的提高,有必要运用模态分析技术了解其结构动力特性,为车体结构的合理设计提供依据。B2型地铁车鼓形铝合金车体由大型中空挤压型材焊接而成。分三种工况采用有限元软件计算了车体在某一频域内各阶模态振型及其频率。结果表明,该车体满足动态设计要求,但应加强车顶与侧墙、侧墙与地板的连接强度,保证该部位焊接质量,以提高其疲劳寿命。     

轨道不平顺激励下铝合金地铁车体振动分析

轻量化地铁车辆多为以型材铆焊成型的铝合金车体结构,必须具有良好的振动特性,以保证旅客的乘坐舒适性。轨道随机不平顺是引起车辆强迫振动的主要原因,有必要分析轨道不平顺激励下铝合金地铁车辆车体的振动响应,为车体优化设计提供理论参考。详细分析了铝合金A型地铁车辆车体结构特点,经过合理简化几何模型,建立了符合车体结构力学特性的白车身有限元模型。以德国高干扰线路作为激励源,运用多体系统动力学分析软件ADMAS/Rail建立了铝合金地铁动车系统动力学分析模型并计算获得车体在转向架支撑处的动载荷。将所求动载荷施加于车体相应位置,在ANSYS软件中进行车体谐响应分析,计算了车体在轨道不平顺激励下的振动响应。结果显示,车体振动最大峰值频率与车体一阶扭转和一阶弯曲模态频率基本一致。     

薄板点焊结构有限元建模方法研究

点焊是铁路不锈钢车体广泛采用的焊接技术,用于连接金属薄板结构或帽型结构。一个典型不锈钢车体包含约三万个点焊,在车体结构分析中详细创建每个点焊的有限元模型是不现实的,需要用简单的模型代替。文章介绍了薄板点焊结构有限元模型的七种创建方法,从动力学角度分析了试样各种有限元模型的振动特性,并与试验结果进行对比,旨在得出一种适合不锈钢点焊车体结构振动分析的点焊模型。     

160km/h轨道车车体模态和稳定性有限元分析

针对高速轨道车设计引起的车体制结构动态特性下降的问题,以国内的最高速度160 km/h轨道车车体钢结构为研究对象,依据车辆动力学相关理论及仿真分析技术,分析计算车体结构的动态性能,并就这一问题提出几点解决思路.分析结果表明,在整备状态下车体满足相关标准的要求,为使其动态特性更好,需对车体进行尺寸和结构优化.     

轨道不平顺分析程序

轨道不平顺是引起车体振动加速度、轮轨作用力和轮轨噪声增大的主要因素之一。车体振动加速度的大小与轨道不平顺具有密切的关系。随着列车速度的提高,对车辆振动影响的轨道不平顺不利波长也随之增长。轮轨噪声中的滚动噪声与轨面短波连续不平顺具有密切关系。轨道不平顺分析程序对轨检车测得的轨道不平顺数据进行处理,得到功率谱密度分布函数。利用此分布函数分析轨道不平顺在各波长的分布;根据测得的车体振动加速度,对轨道不平顺与车体振动加速度进行相干分析,确定引起车辆振动加速度增大的不利波长,以便有针对性地对这些波长的轨道不平顺作重点养护。     

机车车体断面结构的优化设计

机车车体的刚度特性直接影响机车车体的可靠性、安全性及密封性能。但目前机车车体结构分析偏重于强度指标,主要以结构强度作为关键指标进行产品定型。文章根据结构设计的刚度准则,并参考目前几种车型的断面结构,对机车车体断面进行了优化分析,为车体断面型式的合理设计提供了参考。     

宁波轨道交通1号线车辆车体结构优化设计

文章介绍了宁波轨道交通1号线车辆车体的主要结构,通过对侧墙板搅拌摩擦焊焊接接头、悬挂安装座结构及头车前端耐碰撞结构进行优化设计,最终得到的车体结构满足相关标准和技术规格书的要求。