轨道车辆铝合金车体数字化车间关键技术研究

通过对轨道车辆铝合金车体的制造现状深入调研,以标准化生产线和节拍化的生产工位为研究对象,按照数字化、柔性化的生产理念,提出符合轨道车辆制造特点和铝合金车体生产业务流程的数字化车间总体架构,并分别对车间的数字化产品设计协同平台、数字化制造运营管理平台、数字化柔性生产线和大数据平台等关键技术进行阐述。集成了研发、制造和管理协同的数字化车间可以提高生产效率,降低运营成本、缩减产品研制周期,为铝合金车体车间甚至轨道车辆装备制造企业进一步推动智能制造提供借鉴。     

上海中低速磁浮交通车辆的数字化研发

阐述了采用数字化技术开发上海中低速磁浮列车的过程、方法和关键内容,以及三维设计和全数字化样机在磁浮列车的研发、设计、制造、协作等方面发挥的作用.这种设计理念与方法将是未来轨道交通车辆设计的先进技术.     

城市轨道交通车辆数字仿真分析管理平台设计

针对城市轨道车辆集成度高、结构复杂、开发周期长、试验成本巨大等特点,提出了应用虚拟产品开发技术,构建基于异地网络的分布式计算和协同设计的城市轨道车辆多学科数字化仿真分析和数据管理平台。该平台实现了车辆主要零部件、整车和列车系统的相关数字化设计、性能仿真和虚拟试验等分析研究工作,为城市轨道车辆产品设计人员提供易于操作的专业化CAE集成仿真分析和数据管理工具,可缩短产品设计周期、降低开发成本、提高产品竞争力。     

高速铁路轨道工程建造信息一体化技术研究与应用

针对高速铁路轨道工程建造信息一体化技术进行研究和探讨,提出轨道工程信息化平台可分为中国国家铁路集团有限公司信息化总平台(一级平台)、建设单位建造管控信息化平台(二级平台)、施工单位精细化施工管控信息化平台(三级平台)、铁路局集团公司轨道全生命周期运维信息化平台。建造管控信息化平台主要针对设计、制造、施工的建造全过程实现信息化,面向建设单位实现建造过程管控。轨道工程建造信息化关键是实现数字化设计技术和施工过程信息实时准确上传,依托信息化平台实现工程建造精度、建设进度、质量管控、信息追溯、报表统计、超限预警等功能。针对CRTSⅢ型板式无砟轨道,基于B/S架构构建无砟轨道建造信息化平台,实现了轨道设计、制造和施工全过程的数字化、信息化和一体化协同,研发了轨道建造信息化的成套工艺装备、系列软件和信息化平台,实现了建造过程信息化。研究成果在昌吉赣、商合杭等高铁项目进行了全面应用,提升了我国轨道工程建造质量和效率,取得了良好效果。     

铁道车辆工程的虚拟样机技术

铁道部科学研究院对铁道车辆工程的虚拟样机技术所涉及的关键问题进行了深入研究，取得显著进展。研制事例表明，虚拟样机技术在铁道车辆工程中有广阔的应用前景。     

基于MBD的轨道交通车辆全三维工程化技术研究与应用

MBD技术作为装配工艺设计过程的数据和技术支撑,能实现产品的全三维数字化设计、制造与检测。文章以轨道交通车辆为研究对象,提出基于MBD的车辆模型、车辆装配模型的定义,并建立了面向生产工艺过程的MBD模型信息,包括机加工、装配、工装设计、焊接等等,最后搭建对模型文件的数据管理和数据传递平台。     

面向虚拟样机的车辆转向架设计自动化及属性获取

样机数字化模型和性能虚拟试验是铁路机车车辆虚拟样机工程的核心。围绕铁路机车车辆虚拟样机的产品模型,在开放式的CAD平台上,采用模块化和组件的技术思想,以机车车辆关键部件转向架为对象,研究机车车辆产品三维参数化设计的自动化方法。由模型数据基于Parasolid的数据交换,将模型无缝转到CAX-A的CAD系统,并获取零部件的属性数据。在CAD设计软件SolidWorks系统中,用户通过客户应用程序对组件对象模型及其属性进行操作;在自己开发的应用软件中实现诸如选择、创建实体、零件调入等功能。运用这些功能,可以方便地操纵CAD软件内部的几何实体,进行参数控制,从而实现零件和装配的自动化设计。     

一种可实现减重及降本的通勤车辆用空调风管

空调风管在减轻质量、降低成本和提高舒适度方面值得进行研究。文章通过改变空调风管的材料和制造方法,研制空调风管样机,得出模拟结果。质量和成本的试验计算、风向和风量的测量及防结露试验的结果表明,该样机性能良好,具有可用于商用车辆的前景。     

基于NX软件的数字化加工工艺在轨道车辆中的应用

为提高轨道车辆机加工产品的工艺准备效率,缩短工艺周期,文章提出了基于NX软件的数字化加工工艺,并从工装设计、自动数控编程和虚拟加工仿真三个方面探讨了该工艺在轨道车辆车体加工中的应用。     

中国北车集团启动机车车辆虚拟产品开发平台建设工程

中国北方机车车辆工业集团公司近日在上海召开了产品研发信息化工作会暨虚拟产品开发技术培训班，正式启动机车车辆虚拟产品开发平台建设工程。虚拟产品开发平台应用计算机技术、仿真技术和集成技术，可以直观、形象地对虚拟的产品原型进行设计优化、性能测试、制造仿真和使用仿真。机车车辆虚拟产品开发平台建设工程实施的目标，是充分利用国债投资项目的机遇，保证CAD／CAE／CAM／CAPP／PDM等方面软硬件投资，扩大机车车辆虚拟样机系统工程的开发应用成果，使中国北车集团每个所属企业基本建成虚拟产品开发平台。     

基于多商品流和虚拟弧的铁路车流分配点-弧、弧-路模型研究

重点研究铁路车流分配过程中的不可行流问题。采用设置虚拟弧的方式定位和计算不可行流,引入多商品流的概念,分别构建了基于多商品流和虚拟弧的车流分配点-弧、弧-路模型。二者均以广义运输费用最少为目标,利用弧段阻尼系数调节不同车流的运输成本,同时考虑了弧段的能力约束和不可行流的惩罚费用。此外,弧-路模型还将合理绕行率纳入约束体系。两类模型在决策变量和虚拟弧的设定原理上有所不同。通过分析对比得知,点-弧模型适用于精确测算不可行流总量,弧-路模型适用于直观确定不可行OD。最后,设计空车调配算例并利用LINGO软件实现了两类模型的求解,验证了模型的合理性和有效性,归纳得出相关结论。     

基于LabVIEW的车体静强度位移测试系统

文章介绍了如何应用LabVIEW进行快速的虚拟仪器开发,从而满足车体静强度试验的位移测试需求。     

机车车辆区间故障数据置信限近似估计方法

针对机车车辆产品可靠性数据特点,在分析传统区间故障数据置信限估计方法的应用范围及其不足的基础上,依据秩统计理论,提出一种机车车辆区间故障数据置信限近似估计方法并据此开发计算软件,对机车继电器、机车柴油机水泵等相关产品可靠性数据进行计算分析,并与传统估计方法计算结果进行比较。结果表明:本文方法在小样本数据情形下,可获得满意的估计结果,克服了传统方法的大样本苛求;在相同置信水平下,本文方法给出的置信限估计结果更偏安全,适用于对可靠性要求较高的机车车辆产品。     

新型地铁车辆动车动力学性能分析

针对一种新型地铁动车运用动力学软件Adams/Rail建立了该车的虚拟样机模型,并对其动力学性能进行分析,得出该车蛇行运动临界速度无论在新轮状态还是在车轮磨损状态都能满足设计和运行的要求,而且以67 km/h的速度通过小曲线半径曲线时具有很好的安全性能,直线运行平稳性良好.     

铁路电务检测车的开发及应用

依据电务检测车的基本功能,探讨实现这些功能的技术方法与设备结构.铁路电务检测车利用先进的列车定位、数字信号处理、频谱分析和图形化界面技术,对轨道电路的传输特性、补偿电容、应答器编码和机车信号等进行综合测试,可以有效发现维修中存在的问题,提高整体维修水平,对信号维修手段的现代化具有重要意义.     

数字孪生技术在城轨车辆全生命周期中的应用研究

数字孪生作为物理实体在虚拟世界的多维数字化映射,可实现与物理世界的虚实融合、实时交互等,进而在产品全生命周期中实现多种服务与功能,包括仿真验证、运行监测、智能管控、健康管理等。随着信息技术的不断发展,互联网+、大数据、云计算等理念和技术的推广和普及为数字孪生技术的落地提供了可能。文章介绍了数字孪生技术的历史发展,并对其概念内涵进行了定义,提出了现阶段可与数字孪生技术结合运用的关键技术。针对城市轨道交通车辆的全生命周期,分析了数字孪生技术在各生命阶段的典型应用,对数字孪生技术在城轨车辆行业的应用和发展做出了展望和总结。     

以可靠性为中心的机车车辆结构全生命周期安全管理体系

从结构系统安全可靠性出发,运用产品全生命周期管理理论,针对机车车辆全生命周期的设计、制造、运用和维修、报废四个阶段,提出建立机车车辆全生命周期结构安全管理体系的思路、主要内容及其体系框架。思路是:始终以可靠性为中心,在各个生命阶段实行全面安全可靠性管理,采用协同管理模式,通过产品全息数字模型进行信息交流、反馈和故障分析,提高设计、制造、运用和维护的可靠性水平,从而加强机车车辆产品运用中的安全可靠性,降低生产成本,加速开发周期。主要内容有:结构可靠性设计、制造质量可靠性控制与分析、运用和维修的可靠性管理、报废管理的可靠性寿命评价。根据其主要内容给出体系框架。机车车辆全生命周期安全管理体系的关键技术包括:基于安全管理的机车车辆数字模型,统一完整的可靠性数据库及信息管理系统,全面科学的车辆安全评价与管理体系。     

模块化设计在整车设计制造中的应用

介绍产品模块化设计的基本概念,结合整车设计制造的特点,提出对模块化设计应达到的功能和设计要点,并对模块化设计在企业中的应用进行了初步探讨。     

基于三维空间场景的铁路选线技术研究

利用先进的机载激光雷达和数码航摄仪采集的高分辨率海量影像数据资源,建立三维空间场景。在"铁路线路虚拟踏勘系统"的海量数据管理平台上,结合CAD平面设计进行铁路选线。研究采用三维虚拟现实技术和CAD平面设计,将基础地形和线路方案相结合,实现基于三维空间场景的铁路选线,使设计方案更加合理,并在一定程度上解决了野外现场调查的人员和设备等投入大的问题。