高速列车车轮强度快速评价系统研制

为提高高速列车车轮优化设计过程中车轮强度评价的效率,开发了高速列车车轮强度快速评价系统.基于数据库的车轮设计参数,利用ANSYS二次开发技术在ANSYS环境中驱动车轮三维模型的自动重建,以期望的网格密度,完成车轮模型的网格划分,继而按照车轮强度评价标准规定的工况,自动生成相应的强度分析前处理模型.调用ANSYS求解器完成强度仿真分析,最后进行数据后处理得到评价结论.以某型动车组车轮为例,通过人工计算与本文自动计算的结果对比,验证所开发系统的可靠性.     

调速型液力偶合器叶轮强度有限元分析

为了保证新设计的调速型液力偶合器,在大功率、高转速的运行条件下设计更合理性、更可靠,利用I-DEAS软件建立叶轮三维实体模型,应用流体力学和动力学理论对叶轮强度进行有限元分析.验证了叶轮的强度,指出了叶轮危险部位及修改措施,为新型液力偶合器的设计提供了有效的设计计算方法.     

齿轮胶合强度计算软件的研制

根据齿轮胶合强度计算理论的最新研究成果,本文研制了其现有三种计算方法的通用计算机软件,该软件包括:①齿轮胶合强度安全系数的校核计算;②齿轮胶合强度设计计算及其接触与弯曲疲劳强度的校核;③不同传动齿轮间胶合承载能力的对比计算.程序中解决了自动修正载荷系数,在中心距有限制的情况下如何求得最佳正变位,以及接触与弯曲强度校核不满足时的修改方法等关键性问题,使软件的功能更为齐全.计算实例表明,其结果准确、可靠,且运算速度快、全部运算过程在20分钟内即可完成。     

高速转向架轮对参数化设计与验证

为提高转向架轮对的设计效率,基于参数化设计理论,提出了一种面向性能的参数化设计方法.通过轮对结构参数与动力学、强度性能参数的关联分析,提取轮对的关键设计参数,并以此实现三维参数化自动建模,进而进行模型的动力学及强度评价,通过修改关联设计参数,以实现快速优化设计.基于此开发了高速转向架轮对参数化设计系统,并验证了所确定的设计参数的合理性及设计方法的准确性.     

程序框图的自动生成交互系统

运用数据库和计算机高级编程语言设计开发了程序框图的自动生成交互系统,实现程序框图的自动生成和实时修改,使程序框图的生成效率显著提高,具有很好的实用价值.     

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铁路客票系统已在全国车站推广多年,但铁路客运到站补票业务却一直采用人工的计算方法,业务操作和信息维护都很复杂,信息化程度低。为改善铁路客运车站到站补票业务的落后信息化现状,充分利用现有的客票系统网络和应用资源,本文将车站补票系统作为客票系统业务延伸,弥补了客票系统在车站补票领域的空白,完备了客票系统对铁路旅客运输统计分析中的数据来源。提出了车站出站口补票系统的总体结构、网络结构、数据资源及结构,设计了系统主要功能和实现流程,建立了补票系统业务中的事由自动推算和票价自动计算模型。本文开发的客运车站补票系统已投入运营,现场应用效果良好。     

基于Pro/E的齿轮数控加工程序自动生成的研究

利用Pro／E系统提供的二次开发工具Pro／Toolkit，在．VC^ 6．0环境下对Pro／E系统进行二次开发，开发出了基于Pro／E的齿轮专用CAD／CAPP／CAM集成应用系统，实现了齿轮类零件的自动生成、参数检索和修改，同时也实现了CAM系统对工艺信息的自动化获取和数控代码的自动生成．系统零件调用直观方便，用户界面友好。     

红外轴温探测设备周检指标自动监测系统的设计

红外线轴温探测设备监测机车行走部位故障前兆的急剧温升,监控红外线轴温探测设备的工作状态关系到整个铁路干线的安全运行,本文介绍了针对红外轴温探测和铁路监控的特点设计实现的自动监测系统。     

客车侧翻仿真分析前处理自动化设计

应用Tcl/tk程序设计技术,基于HyperWorks软件对客车侧翻仿真前处理进行自动化设计。主要开发了客车模型的自动网格划分、自动装配的功能,以及根据GB 17578-2013大型客车上部结构强度要求的试验法规,设计了客车侧翻前处理流程自动化的模块。利用设计的功能模块,对某公司生产的纯电动客车进行了侧翻仿真分析的前处理,并在Ls-Dyna软件中完成了仿真分析求解。计算结果表明客车的结构强度和刚度满足法规要求。     

基于CCP协议的PID参数自动标定系统设计

设计开发了一种基于CAN Calibration Protocol协议的PID参数自动标定系统,通过上位机对PID参数进行自动修改,并记录实验数据,通过对实验数据的分析,可较快得到使系统稳定的参数值。通过具体实例设计了完整的下位机、上位机软件,提供了一种实现方法,验证了自动标定系统的可行性。     

一个轴类零件参数化三维CAD系统的实现

在对传统的机械零件CAD以及三维CAD进行分析的基础上,提出利用VB进行基于So lid-W orks的轴零件参数化三维实体设计系统开发的总体框架和实现方法,轴类零件设计由已知设计条件和要求到三维实体模型生成一次性完成,提高了零件设计效率和质量.     

大跨度悬索桥鞍座出口处主缆的二次应力

大跨度悬索桥主缆的应力在主鞍座处最高,主缆次应力在此处也比较大。采用不同的假设条件可建立主鞍座处主缆二次应力的几种计算方法,针对某实桥,将不同计算方法所得到的计算结果与实测结果进行了比较,并对悬索桥索鞍出口处主缆在恒载和活载作用下的二次应力和安全系数进行了计算。结果表明:在主缆变形较小时,不同计算方法所得到的计算结果与实测值较吻合;在主缆变形较大时,索鞍出口处主缆的二次应力计算需将钢丝的滑移及钢丝间极限摩擦剪力随主缆轴力增大而发生改变的影响考虑进去。通过计算所得到的索鞍出口处主缆的安全系数达到2.0,并且在施工过程中采取适当的措施可以减小这一位置处的二次应力。     

CAD与CAPP信息共享研究

如何实现CAPP与CAD之间的信息共享，无缝连接，一直是CAPP系统开发过程中的一个难点，对该问题进行了研究与探索，介绍了一种如何获取CAD图纸界面上零件总体信息及将CAPP系统处理后的数据库信息写到CAD图纸界面上的方法。     

下承式拱桥合理拱轴线的解析解与计算方法

为了得到下承式拱桥合理拱轴线的解析解与计算方法，建立了恒载作用模式和合理拱轴线微分方程，得到合理拱轴线的解析解；在解析解的基础上，定义了主拱恒载占比系数，得到了基于矢跨比和主拱恒载占比系数的合理拱轴线快速求解计算方法；采用拱桥设计规范、工程案例与相关研究成果，验证了本文方法的可靠性。研究结果表明:下承式拱桥的恒载作用模式可等效为连续均布恒载+主拱恒载的形式，合理拱轴线为悬链线，相应的拱轴系数由矢跨比和主拱恒载占比系数共同决定；拟合出的不同矢跨比下的拱轴系数与主拱恒载占比系数的函数关系式为线性相关关系，决定系数大于0.99，说明拟合公式准确；工程中下承式拱桥矢跨比范围为1/3~1/8，相应的拱轴系数范围为1.000~1.792，常见的矢跨比范围为1/4~1/5，相应的拱轴系数范围为1.000~1.465，与工程案例中拱轴系数统计结果的吻合度较高，说明计算结果可靠；工程中常见主拱恒载占比系数范围为0.1~0.5，对应的拱轴系数范围为1.102~1.364，与拱桥设计规范中的取值范围接近，证明了规范取值的合理性；当主拱恒载占比系数小于0.5且矢跨比小于1/7，或主拱恒载占比系数小于0.1时，拱轴系数接近于1.000，即合理拱轴线可采用二次抛物线；利用查表法或简化公式法，可以快速求得合理拱轴线方程；与已有研究成果相比较，主拱截面弯矩、偏心距和偏心距平方和的偏差均在5%以内，证明了本文计算方法的正确性。      

风力发电用齿轮箱齿根应力测试系统的开发

针对风电齿轮箱研制中检验修形效果的难点,提出了齿根应力测试技术,可同时测出齿根处,齿向载荷分布系数和载荷不均匀系数.论述了风机齿轮箱应力测试系统的原理及其主要组成部分,给出了典型的应力分布和均载测试结果;重点分析了测试系统中关键的程控放大模块和I2C总线通信.运行实践表明,该应力测试系统能够对齿轮箱的啮合状态进行定量分析,测试结果对齿轮修形及结构设计等有重要的参考价值.     

沥青混合料高温蠕变试验方法研究

沥青混合料是一种颗粒性的黏弹性材料。沥青混合料力学特性的颗粒性特征决定了无侧限的单轴蠕变试验方法,通常在常温下可以采用较高的应力水平;在高温时却只能采用较低的应力水平,否则试件将会提前破坏。然而,道路使用过程中所承受的重载往往超过0.8 MPa,路面温度也达到60℃。因此,采用厚车辙板试件(30 cm×30 cm×10 cm)进行单轴蠕变试验(即单轴贯入蠕变试验),利用厚车辙板试件本身为荷载作用下的沥青混合料提供侧向约束,为研究沥青混合料在高温、载重作用下的黏弹特性提供合理的试验方法。     

高速列车转向架构架载荷识别与分布特性

以某型高速列车转向架构架为对象, 研究了高速列车转向架构架载荷识别与分布特性; 分析了基于动应力响应识别构架载荷的原理并基于截断奇异值法对构架载荷进行了反推识别, 采用核密度估计法对构架载荷极值分布特性进行了分析, 基于3σ准则获得了不同出现概率下的构架载荷极值区间, 利用雨流计数法编制了构架载荷的二维载荷谱并基于Goodman方程将二维载荷谱等效转换为一维载荷谱, 基于一维载荷谱分析了各载荷系载荷的累积频次分布规律。研究结果表明: 对于本文研究对象而言, 当截断数目为1时, 载荷识别结果的相对误差最小; 载荷极小值与载荷极大值的概率密度分布整体相对于坐标系的纵坐标轴对称, 涵盖载荷范围越大的载荷系, 其概率密度的极值越低; 齿轮箱载荷系极大值与极小值涵盖的载荷范围最大, 最大载荷达到25 kN, 制动载荷系、侧滚载荷系与横向载荷系次之, 最大载荷达到了15 kN, 浮沉载荷系的最大载荷约为5 kN, 扭转载荷系极值涵盖的范围最小, 最大极值约为3 kN; 随着出现概率的增大, 各载荷系极值区间也逐渐变大; 各载荷系的二维载荷谱均有明显的载荷频次极值, 各载荷系的载荷频次极值均出现在低幅值区域; 对于二维载荷谱等效后的一维载荷谱累积频次分布, 各载荷系总累积频次相当, 齿轮箱载荷系的最大载荷幅值明显大于其他载荷系, 其他载荷系的最大载荷幅值由大到小依次为侧滚载荷系、制动载荷系、浮沉载荷系、横向载荷系和扭转载荷系。      

Simulation on Reliability Enhancement Testing Technology of Ramming System

Ramming system is the key device to guarantee the firing speed of self-propelled gun. Based on traditional reliability enhancement testing method, a new kind of reliability enhancement testing simulation method of ramming system is put forward firstly. In CAD software Pro/E and dynamic simulation software ADAMS, the virtual prototype of ramming system is established. In EASY5 software, the corresponding hydraulic system and control system models are built. The reliability enhancement testing virtual environment of ramming system is developed using the mechanical-electrical-hydraulic co-simulation technology. Based on the load spectra provided by virtual prototype, and the stress distribution provided by finite element analysis and material's S-N curve(S is fatigue strength, N is fatigue life), a model of fatigue enhancement coefficient is established through the failure mechanism analysis. The simulation processes and simulation results show the feasibility of reliability enhancement testing based on virtual prototype, and provide sufficient theory reference for structure improvement and optimization of ramming system.     

高等级公路合理极限轴载的研究

本文采用利润零值法和费用增量法对路面费用和车辆费用进行了计算,在以车辙作为 路面破坏衡量指标和轴载换算的条件下,建立了合理极限轴载(RMAL)的增量型优化模型,路 面费用的计算中引人了当量轴载次数(ESAL)值作为评价指数.采用这一理想合理轴载模型, 避免了因数据资料不足或统计不准确等带来的弊端,通过求优模型使得车辆和路面费用计算分 析大大简化.     

沥青路面荷载型裂缝的剪切机理与成因分析

越来越多的研究表明沥青路面轮迹带附近的荷载型裂缝与沥青面层内较大的应力水平尤其是剪应力有着直接的关系,为了探讨其破坏机理及力学成因,基于弹性层状体系在考虑水平荷载作用下进行半刚性基层路面剪应力有限元分析,分析沥青面层内剪应力分布规律,剪应力峰值变化情况,并对剪应力和拉应力进行对比分析。结合荷载型裂缝产生位置、深度等特点可以认为其产生的主要原因不是拉应力而是剪应力,对进一步研究荷载型裂缝的破坏机理、发展规律有一定的指导意义。