车辆轮对压装过程的仿真

通过对货车RD2型轮对压装过程进行接触问题有限元分析,对轮对压装过程进行了模拟仿真.仿真了过盈量、摩擦系数、压入速度和公差对压装压力曲线、最终压装压力以及轮毂孔、轮座之间的结合应力的影响.     

基于正交有限元法的轮对压装影响因素研究

轮对压装是保证铁路车辆安全运营的关键因素之一.根据车轮、车轴真实结构和参数,对其注油压力、车轮直径变化量进行理论计算,并在有限元软件中建立轮对注油压装模型,在此基础上对理论模型进行验证,仿真模拟计算轮对注油压装过程.同时,采用正交分析法对压装影响因素进行敏感性分析.结果表明:注油压装过程中,压装力的影响因素依次为车轮毂孔圆柱度、车轴轮座圆柱度、过盈量和摩擦系数;冷压过程中,对压装力的影响因素依次为车轴轮座圆柱度、车轮毂孔圆柱度、过盈量和摩擦系数;冷压过程中,对起点陡升压力影响因素依次为车轮毂孔圆柱度、过盈量、车轴轮座圆柱度和摩擦系数.     

动车组轮对压装过程中边缘效应的危害及措施

应用有限元方法对CRH3型动车组非修形轮对和修形轮对的压装过程进行了仿真分析,结果表明非修形轮在压装过程至始至终都存在边缘效应,边缘效应使压装过程中的边界应力大大超过了轮对的屈服极限,因此,边缘效应是轮对压装过程中引起轮轴之间的擦伤,甚至拉伤的原因之一;对轮对接触表面进行对数修形可有效地避免或大大降低压装过程的边缘效应,从而可大大减少拉伤的可能性;合理的修形量在避免边缘效应的同时,可保证压装力符合铁标的要求.     

关于降低D型轮对返扒率的探讨

Ｄ型轮对是铁路货车转向架中的重要部件，大连机车车辆厂（下称大连厂）生产的Ｃ６２Ｂ、Ｃ６４敞车均采用该轮对，Ｄ型轮对组装采用压力机压入法在油压机上完成１轮对压装过程中出现的主要问题轮对在压装过程中主要出现下列两大类问题，即压装后几何尺寸不合格和压力曲...     

弹性车轮压装过程仿真计算

建立包含橡胶件的弹性车轮有限元模型,基于Abaqus软件仿真模拟弹性车轮组装过程.分析橡胶材料的力学特性,采用Mooney-Rivlin本构模型模拟其超弹性特性,考虑橡胶件大变形且不可压缩特性,建立多个接触关系和变步长反复迭代方法以保证计算收敛和缩减计算规模,研究压装过程各部件应力变化情况.仿真结果显示:压装完成后弹性车轮整体最大von-Mises应力为129.1 MPa,出现在压环与轮心过盈配合面处;最大径向应力为143.3 MPa,出现在轮心辐板圆弧过渡处.压装完成后弹性橡胶件最大von-Mises应力为8.1 MPa,径向应力均处于压缩状态.压装完成后轮毂与橡胶接触面应力在边缘位置处较大,轮缘侧应力略大于另一侧,且边缘位置应力大于中心位置处应力3倍.压装过程中轮心辐板位置最大应力随压装进行逐渐变小,最大应力位置逐渐靠近辐板厚度较薄的圆弧过渡处.压装应力作为车轮运营过程中的预应力.     

基于SolidWorks的CRH2轮轴过盈装配有限元分析

利用Solid Works软件模拟出高速动车组CRH2T轮对过盈配合的有限元模型,对轮轴压装完成后的轮座轮毂孔表面接触应力进行仿真分析,通过创建几何线提取探测点的方式研究了过盈压装后轮毂孔内表面上的接触应力的曲线变化情况及分布规律.结果表明接触表面接触应力从中间纵截面沿轴向相反方向呈凹二次抛物线变化,以致左右两端点出现差值为Δ的两应力极点.基于Solid Works Simulation的有限元分析对目前难以计算实验仿真的轮轴过盈分析提出了一种新的较为可靠的仿真计算方法.     

352226X2-2RZ型货车轴承密封罩压装过程分析

采用有限元分析软件ABAQUS,针对货车352226X2-2RZ型滚动轴承密封罩压装过程进行了弹性和弹塑性有限元模拟分析,得出外圈入口、外圈牙口和外圈牙口沟槽三个重要阶段的弹性应变、塑性应变和最大等效应力数值,以及不同过盈量对弹性应变、塑性应变和最大等效应力的影响规律.并从压装深度和压装过盈量两个方面分析了密封罩脱出原因,得出了较佳的密封罩压装深度和压装过盈量.通过YN-2型密封罩压装测扭矩机进行密封罩压装结果检测,从而验证了理论分析结果,对分析密封罩压装过程模拟有一定的指导意义,为其他类型轴承的研究提供了一定的理论依据.     

何允烘 地铁维修的“工匠先锋”

正何允烘是中共党员,1985年参加工作,2003年进入广州地铁,现为运营总部高级检修专家(一级技师),主要从事维修车轮的车削加工、维修用工装设计及制作、设备维护及故障处理等工作。他是广州地铁轮对生产和机加工专业的领军人物,也是张重阳创新工作室的核心成员。2010年,广州地铁轮对自主生产线正式投入使用,轮对生产关系到乘客的生命安全问题,如果车轴与车轮压装不合格,车轮就会脱落,列车就会脱轨。轮对压装要极     

浅谈水泥混凝土路面脱空处治

压装理论是基于流体力学和固体力学的理论发展而来的,是通过对浆液的单一流动形式进行分析,建立压力、流量、扩散半径、压浆时间之间的关系。     

非线性有限元在振动压实中的应用

振动压路机在振动压实过程中,振动轮和土体之间存在复杂的动态相互作用.在ABAQUS中建立了振动压路机的振动轮-土体有限元模型,对振动压实过程进行了仿真分析.结果表明:振动轮-土体有限元模型可以很好地仿真振动压实过程的非线性响应,为振动压路机的设计和压实效果的预测奠定理论基础.     

轮轨水介质粘着分析

借助于水介质作用下轮廓接触的数值解法,在忽略了由水介质传递的轮轨牵引力的条件下,建立了高速轮轨水介质粘着力的数值分析方法。给出了水介质作用下轮轨粘着力随列车运行速度的提高而急剧下降的变化特性,并定性地讨论了轮轨粘着力的这种下降的机理。     

横风下高速列车动力学参数的多目标优化

为改善高速列车横风下运行的动力学性能, 提高运行平稳性和安全性, 以轮轴横向力和轮重减载率为优化目标, 对高速列车动力学模型的悬挂参数进行多目标优化设计; 建立高速列车多体动力学参数化模型, 依照大风限速标准, 加载列车在横风下以不同速度运行的气动力数据, 选取了止挡间隙、一系悬挂纵向和垂向刚度、二系悬挂纵向和垂向刚度、一系垂向减振器刚度、二系横向和垂向减振器刚度、抗蛇形减振器刚度及阻尼11个变量; 搭建高速列车动力学模型优化平台, 对高速列车多体动力学参数化模型的设计参数与轮轴横向力和轮重减载率的相关性进行分析, 得到列车各悬挂参数对轮轴横向力和轮重减载率的影响趋势; 基于相关性结果, 采用NCGA、AMGA和NSGA-Ⅱ遗传算法对高速列车的动力学参数进行优化设计。分析结果表明: 采用NSGA-Ⅱ算法的优化结果最为理想; 与轮轴横向力和轮重减载率相关性最大的参数为抗蛇形减振器刚度, 为反效应; 优化后列车的动力学性能得到明显的改善, 轮重减载率从原始的0.78整体优化到0.63以下, 且最小可以优化到0.49, 最高可降低37.2%;轮轴横向力从原始的16.8 kN整体优化到9.6 kN以下, 且最小可以优化到5.79 kN, 最高可降低65.5%;得到了优化目标的Pareto前沿最优解, 确定了列车各动力学参数设计变量的最优解集, 并对最优解集在其他列车速度和风速组合下的运行工况进行验证, 适用性较好。      

测力钢轨轮轨力连续输出算法

根据轮轨相互作用特点,利用地面测试数据的信息,采用阈值判断法提取有效的轮轨力数据。设计基于径向基函数神经网络的算法,用以处理不同测试单元处的轮轨力的非线性关系,用不同车轮不同作用点位置作用下的横、垂向力训练神经网络,实现了测力钢轨轮轨力的连续测试,并对3种工况进行了仿真试验。分析结果表明：既存在干扰又存在应变片损坏时的...     

箱形梁长悬臂板的有限元分析

应用有限元软件Ansys,对箱形梁长悬臂板的内力分布规律进行有限元数值分析,着重研究悬臂长度、泊松比、板厚等参数对悬臂板内力分布规律的影响.结果表明：在轮压荷载作用下,长悬臂板内会产生较大的正弯矩,其最大值约为悬臂根部最大负弯矩的一半;随着轮压荷载作用位置的变化,根部负弯矩具有特殊的变化规律,当轮压荷载离悬臂根部的距离较大时,根部负弯矩近似按线性规律变化,根部最大负弯矩基本不随悬臂长度而变;泊松比和板厚对悬臂板内力的影响不大.     

引入制动管路约束的车辆操纵稳定性控制方法研究

以DYC(Direct Yaw-moment Control)控制器为基础,结合制动管路摩擦力模型的约束条件,建立了全轮纵向力优化分配算法。利用Matlab软件对建立的车辆动力学模型和全轮纵向力分配算法进行了仿真分析,结果表明该算法能够进行有效的全轮纵向力分配。     

空车编组数量对货物列车安全性影响研究

在既有线货物列车提速和重载的背景下,为了研究空车编组数量对货物列车运行安全性的影响,根据车辆系统动力学理论、列车纵向动力学理论、车辆-轨道耦合动力学理论,采用数值方法建立了空重车混编列车-轨道耦合系统动力学模型,分析了制动工况下不同数量空车编组在货物列车头、尾部时,货物列车的轮轴横向力、脱轨系数、轮重减载率等安全性指标变化情况。结果表明:当列车头部(机车后部)和尾部各编组5,10,20辆空车时,制动工况下,空车及重车的轮轴横向力、脱轨系数、轮重减载率均满足GB/T 5599-2019《机车车辆动力学性能评定及试验鉴定规范》标准要求,且有一定安全裕量;列车中空车的轮轴横向力和轮轨横向力均小于重车,空车的脱轨系数和轮重减载率大于重车;当列车头、尾部各编组5辆空车时,空车及重车的轮轴横向力均最小,而其他两种编情况下横向轮轴力相差不大;对于脱轨系数和轮重减载率,除尾部编组5辆空车的情况外,编组在头部的空车的脱轨系数和轮重减载率均大于尾部空车,在列车头部和尾部各编组10,20辆空车时两列车整体轮重减载率差异较小。     

车轮扁疤引起的轮轨冲击分析

为了研究高速列车车轮扁疤引起的动力学问题,根据多体动力学理论和等效轨道激扰法,建立了我国某型高速车辆的动力学模型及车轮新、旧两种扁疤模型.应用车轮轮径变化扁疤模拟法对车轮扁疤进行模拟,并对高速车辆轮轨冲击动力效应进行仿真分析.结果表明:新、旧扁疤轮轨冲击力规律不同,旧扁疤产生轮轨垂向冲击力随车速的增大而增大,在高速运行条件下,远大于新扁疤产生的垂向冲击力;当车速分别高于200和250 km/h时,车轮扁疤长度需要限制在35和30 mm以内.      

轨道货架式车辆轮对专用立体仓库的设计

设计了一种用于存储铁路车辆轮对的立体仓库,其货架采用了标准轨距轨道支撑轮对,两个轨道在长度方向上与水平面有一定夹角.仓库利用轮对在倾斜轨道上的重力分量使轮对在轨道上自行滚动行走,省去了托盘和水平搬移动力设备.组合在轨道式货架上的止挡缓冲机构用于隔离各个轮对,避免轮对自行走时相互碰撞,实现轮对自行后的平稳停靠.多个轨道式货架可在垂直方向上堆叠扩展,构成立体仓库,可改善目前轮对的仓储状况,有效地节省占地面积并提高了工装效率.     

高速铁路无缝钢轨断缝瞬态冲击行为分析

无缝线路钢轨焊缝及其热影响区在温度力作用下可能发生钢轨折断形成断缝. 为了研究钢轨折断对列车运营安全的影响，对轮轨接触受力特性及其材料高频动态响应进行了分析. 首先，建立了ANSYS/LSDYNA三维轮轨瞬态滚动接触有限元模型；然后，根据不同速度轮轨力时域响应规律，选择了合适的模型计算工况，并且通过计算轮轨接触受力特性和材料高频动态响应，分析了车轮跨越断缝的安全问题；最后，通过小波变换获取了车轮跨越断缝时轮轨力的频域分布. 结果表明:断缝处轮轨高频冲击力峰值随断缝长度变化先减小后增大，转折点处断缝长度与行车速度负相关；车轮通过断缝时，钢轨最大剪切应力超过材料破坏极限，易导致钢轨材料脆断；轮轨力时频图中存在两个特殊频率成分，分别对应高频冲击荷载（1 500 Hz左右）及二次冲击荷载（450 Hz左右），断缝长度对轮轨力频域分布影响较小.      

轮轨系统的现状与展望

总结了现有传统钢轮钢轨式轮轨系统的工程问题、研究现状和工程处理方法;分析了钢轨波磨和车轮不圆的形成和发展机理,对困扰高铁的踏面凹磨问题提出了创新性治理设想;拟通过轮轨系统的廓形设计-磨损评价-磨损治理的系统化革新思路,获得既安全又经济的线路条件个性最优化方案;总结和展望了目前轮轨系统的打磨和镟轮,讨论了轮轨系统的检测方...