基于参数优化的动车组铝合金车体轻量化设计

采用参数优化的方法，对某型动车组的铝合金车体进行轻量化设计，先通过结构优化提升车体的一阶垂弯模态频率和一阶菱形模态频率，再通过合理分配型材的蒙皮厚度、优化型材内部筋板的形式及调整型材宽度等参数优化手段，降低车体质量，满足优化目标的要求。     

高速动车组用铝合金型材腐蚀研究

对高速动车组铝合金车体的腐蚀进行分类分析,并针对各种腐蚀情况确定返修方案。通过铝及铝合金在试验室中的盐雾试验、盐雾\干燥\潮湿循环试验,研究铝型材腐蚀速率和力学性能等特性,并以此为基础,起草了腐蚀标准,为高速动车组型材加工使用提供技术支持。     

高速列车车体的灵敏度分析及轻量化设计

针对某高速列车铝合金车体,在静强度及模态特性的有限元分析基础上,分析车体关键部位应力及位移指标对车顶、上边梁、侧墙和底板等主要型材结构的厚度变化的灵敏度,并对灵敏度结果进行分析。基于灵敏度分析结果,确定以车顶、上边梁以及侧墙厚度为设计变量的车体轻量化模型,并进行优化设计。优化后的车体结构减重6.64%,且车体强度、刚度以及模态频率等指标均满足设计要求,达到良好的轻量化效果。     

时速350 km双层动车组相关技术参数对车体模态的影响

以某时速350 km、16辆编组的双层动车组为研究对象,考虑车辆平衡对车辆布局进行优化,并对动车组除车体外的其他部件进行轻量化设计。建立车体有限元计算模型,采用控制变量法分析车体相关部位参数变化对车体模态的影响,优化车体结构,确定车辆整备状态下的模态频率。结果表明,通过合理的列车布局方案及编组形式,相比于16辆长编组单层动车组,双层动车组的定员可提高31.8%;通过对动车组其他部件质量进行有效控制,质量降低2.4 t;车辆整备状态下菱形模态振动频率可达10.318 Hz。     

速度350 km/h双层动车组动车降噪设计

根据速度350 km/h双层动车组动车的平断面特点,分析了其对噪声传播和控制的影响,提出下层客室地板、牵引变流器间为降噪设计重点区域,同时上层地板需开展撞击声隔声优化设计,以避免上层人员走动对下层乘客舒适性的影响.针对这些降噪需求,从车体型材声学断面优化、阻尼结构、变流器间吸隔声设计、上层地板减振等方面进行了降噪设计和...     

动车组车体菱形模态优化方案研究

随着动车组速度的提升,模态对车体的影响越来越显著。对某型号动车组车体进行结构优化并进行整车模态分析,提升整备状态下动车组车体一阶整体模态频率。提升目标为高于10 Hz,以减少动车组车体在服役环境下发生异常抖动问题的频次。研究表明,车体客室设置内端墙在车体轻量化设计和模态提升两方面均有明显优势,最终推荐的内端墙优化方案可以使整备车体一阶整体模态频率高于10 Hz。     

卧铺动车组隔声降噪优化设计技术

阐述了控制卧铺动车组振动、噪声的必要性,提出了控制卧铺动车组振动噪声的基本对策,论述了卧铺动车组降噪优化设计技术,包括声源和振源的控制优化、车体结构隔声设计、内装结构避振设计、车内声学模态设计等技术。     

某型高速动车组牵引变流器噪声控制及仿真优化研究

某型高速动车组现场运行时牵引变流器噪声突显,产生刺耳的啸叫声,严重影响乘车人员舒适性。针对这一现象,开展了变流器现场和车间噪声声学测试,了解其声学特性,确定啸叫声来源;在此基础上结合变流器结构及声传播特性,提出了声学控制优化方案,并对优化方案进行了声学仿真计算和试验验证。结果表明,优化方案能明显改善现场变流器噪声水平,提高乘坐舒适性。     

基于相对灵敏度分析的高速列车车体结构优化

针对某高速列车铝合金车体,对其进行静、动态特性的有限元分析,结果表明整备状态下的车体一阶垂弯频率较低。以提高车体的一阶垂弯频率为目的,利用灵敏度分析方法,计算车体的一阶垂弯频率灵敏度,质量灵敏度以及相对灵敏度。基于相对灵敏度的分析结果,确定对模态频率变化敏感的结构区域,并选取以车顶、边梁、端墙及底板等型材的厚度为设计变量的优化模型进行结构优化。优化后的车体一阶垂弯频率提升5.5%,达到11.14Hz,有效地提高了车体的动态刚度。     

新一代高速动车组车体结构创新设计

为满足因速度提升带来的车体评价标准改变,新一代高速动车组车体在CRH2A型动车组成熟结构基础上进行结构优化设计。仿真和试验结果表明,新一代高速动车组车体结构在轻量化、强度、振动模态、空气动力学和动应力测试等方面具有优异的性能,结构安全可靠。     

70%低地板轻轨列车车内声学计算与分析

通过对70%低地板车辆进行动力学建模,仿真得出车辆正常运行时二系结构与车体连接处的力和两处下铰力,以此作为激励对车体结构有限元模型进行频率响应计算。用计算得到的车体位移激励车体声学有限元模型,得到车内声学模态、声场分布和ISO标准场点响应。结果显示,车体在几个特定频率下的声压级超出了车内噪声指标。通过对几个特定频率下的各板件声场贡献量计算,得到车顶正贡献量较大,可提供给厂方进行结构优化。同时,根据结构模态、声学模态计算结果对车体下吊设备频率提出了建议。     

CRH2型动车组列控设备的可靠性分析

通过对CRH2型动车组车体结构、机车轴端光电速度传感器的分析,确定了CRH2型动车组产生浪涌群电压的原因,提出信号隔离、车体侧单点接地、加强绝缘耐压的解决方案。通过考核试验认为该方案是目前解决列控设备在CRH2型动车组上可靠应用的最合理方案。     

高速动车组车体搅拌摩擦焊工艺研究

简要介绍了搅拌摩擦焊技术的焊接原理及特点,并针对其工作原理,对高速动车组铝合金车体进行了适应性改进设计,开发了搅拌摩擦焊焊接接头形式和车体型材,并对焊接接头的静强度及疲劳强度进行了验证,完成了铝合金车体的试制。最后对搅拌摩擦焊技术在高速动车组铝合金车体上的应用提出了建议。     

地铁车辆铝合金车体型材筋板设计

主要介绍了铝合金地铁车辆型材设计中筋板的设计,并对筋板的布置方式、筋板角度、筋板厚度等进行了分析,得出筋板设计的优选方案。     

高强度带中梁铝合金型材断面研究

介绍了一种高强度带中梁的铝合金型材断面。仿真计算结果表明,在保证设计结构和工艺装备基本不变的前提下,该铝合金型材断面能够提高动车组铝合金车体的压缩强度。研究数据和仿真试验结果为设计满足更高强度和刚度标准的铝合金车体提供了理论依据和技术支撑。     

基于复合材料应用和结构优化的车体轻量化关键技术

车体轻量化设计是实现高速动车组高水平轻量化的必然选择。通过对高速动车组车体质量占比、车体组成结构质量占比情况进行分析，明确了车体轻量化设计的必要性。对比6000系与7000系铝合金车体牵引梁的结构性能发现，7000系铝合金牵引梁在结构安全系数提升的情况下，牵引梁壁厚减少2.0～4.0 mm，质量减轻约7.5%。对比复合材料与传统金属材料的性能差异，系统介绍复合材料在高速动车组的应用情况、“积木式”试验验证及无损检测方法等，并阐述了复合材料面临的结构强度和适应性问题。以某型动车组车体为例进行结构优化设计，在满足车体结构静强度、疲劳强度、模态等性能要求的前提下，车体结构质量由10.35 t降至8.88 t，质量减轻约14.2%；并采用新技术实现车窗、座椅、电器柜、空调系统等车上设备设施的轻量化。     

基于模态贡献量分析方法的地铁车辆结构降噪优化研究

地铁列车的运行过程中伴随着不同程度的车体板件振动,由此而引起的车体板件辐射噪声是地铁列车车内噪声的重要来源之一。应用模态贡献量分析方法,研究了车体板件的振动对车内场点声压级的影响特性,并通过修改局部板件等效厚度的方式改善车内声场。将地板等效厚度减少2 mm后,场点43 Hz、82 Hz频率处的线性声压级均降低了6 dB以上。通过模态贡献量分析找出对车内噪声贡献较大的模态,并结合其模态振型以及板件节点贡献量分析进行针对性结构优化,这种方法可以起到改善车内场点处声学响应的效果。     

EMU6动车组气动声学性能分析

采用三维、不可压缩和Lilly LES+FW-H方法,对1:8缩比3车编组EMU6动车组以200,250,300和350 km/h的车速运行时进行气动噪声特性数值模拟,得到列车不同速度级运行时的压力、速度与涡量分布,表面脉动压力、辐射声场等气动与声学性能。研究结果表明:偶极子声源强度主要分布在转向架及其周围的车体表面位置;A计权声压频谱在略小于1 000 Hz频率处测点声压级达到峰值;气动噪声分布频带很宽,噪声能量在1 000 Hz左右较为集中,往高频和低频部分则逐渐衰减;头车流线型附近声压级较大,在尾车以后越远离车体,声压级越小。其研究结果可为高速动车组的气动声学特性优化研究提供参考依据。     

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。     

不同速度条件下高速铁路动车组振动响应和平稳性分析北大核心

动车组车体振动加速度是表征车辆运行状态的重要参数,也是评价车辆平稳性的关键指标。本文基于实车试验和仿真计算数据,研究不同速度条件下动车组车体振动加速度分布及时频域响应特征,得出了车体振动加速度和出现频次之间的函数关系,获取了轮对周长、轨道板长度、简支梁跨度等车体及线下基础设施周期性不平顺激励引起的车体振动响应与动车组运行速度的相关性特征。通过平稳性分析,得出了动车组平稳性和舒适度指标随动车组运行速度提升的变化规律。研究成果可为线路全程舒适性评估和线路方案优化提供支撑。