基于有限元法的地铁车辆变流器柜体振动响应分析

基于运用Hyper Mesh和Virtual.Lab软件的有限元法对某地铁车辆变流器柜体进行振动响应分析,通过模态分析与修正、传递函数计算和载荷谱识别,得到变流器柜体吊耳的振动加速度响应。将响应结果与试验结果进行对比,并利用序列二次规划法多次迭代优化支架与柜体的连接刚度,最终得到与试验结果较为吻合的振动响应。该方法可为变流器柜体的隔振设计及优化提供一定的参考。     

列控车载设备随机振动仿真分析

利用有限元分析软件ABAQUS对某一列控车载设备的结构进行了动力学仿真分析,首先提取了列控车载设备的模态,并在此基础上进行了基于ASD(Acceleration Spectral Density)的随机振动分析,最后给出结构上的改进方案。通过研究发现,将CAE与产品结构设计相结合,可以提前预测产品的环境适应性、发现设计风险并提出改进方案,因此仿真分析可以缩短产品的开发周期、降低开发成本。     

车载控制器集成测试新模式的探索

城市轨道交通车载控制器与信号系统其他子系统具有多种类型接口,进行系统集成测试时存在测试环境搭建复杂、故障注入难以实现等问题,鉴于此,提出一种车载控制器集成测试的新模式,即主要采用仿真模拟的技术手段来构建集成测试平台,实现其他子系统的虚拟化和模块化控制,有利于实现故障精准注入,并引入部分实体设备以还原真实工作环境。对车载控制器仿真测试平台环境部署和实现方式进行简单的阐述,并将该方法在单轨车载控制器的集成测试中进行了实践和应用,辅助车载控制器通过了SIL4安全认证,大幅度降低测试人员及设备场地费用,同时也提高测试效率,具有良好的用户体验与经济效益。     

电磁兼容设计在车载ATP/ATO机柜中的应用

针对2KC型车载ATP/ATO机柜的电磁兼容设计展开讨论,分别阐述了模块、电缆布线和机柜柜体的电磁兼容设计,对可能出现的各种干扰进行了抑制和屏蔽处理,从多个角度完善了机柜整体的电磁兼容设计.     

储能式有轨电车充电站布局优化研究

车载储能装置与接触网搭配的混合供电方式已成为有轨电车供电技术的发展趋势。结合有轨电车线路实际条件与列车特征参数合理设计地面充电方案至关重要。提出了一种基于遗传算法的储能式有轨电车充电站布局优化方法。建立了有轨电车运行模型,结合列车的区间运行过程对充电站布局进行分析。在此基础上,依据充电站布局的优化目标和优化约束条件,推导得到充电站布局的优化评价函数,并结合实际有轨电车线路数据进行充电站布局优化仿真计算。在保证列车正常运行的情况下,优化后的充电站数量仅为优化前的一半。仿真结果表明,采用该优化方法能够极大地降低工程建设成本。     

基于ProE和ANSYS的变流器柜体结构分析

通过变流器结构分析的计算实例，介绍了简化有限元模型以及建立焊缝和螺栓连接结构的方法。建模过程中实现了ProE和ANSYS的仿真环境相互集成，利用软件的各自优势完成了模型简化和求解分析。分析结果表明，该变疵器柜体的强度和刚度达到了设计要求，该方法可为产品设计提供指导。     

中老铁路时速160公里动力集中动车组动力车用铝合金网侧柜柜体结构优化

介绍了大连国铁装备制造有限公司为中车大连公司提供的老挝铁路时速160公里动力集中动车组动力车用铝合金网侧柜柜体,分析了铝合金柜体与传统碳钢柜体的区别。在设计铝合金柜体结构时,重点是整体化设计理念,柜体强度要达到强弱均衡,同时针对设计结构中应力集中位置的结构优化,考虑铝合金产品结构设计对工艺和制造的影响。     

动车组变压器柜体的结构强度仿真分析

为评价某动车组变压器柜体的结构强度,文章详细介绍了车辆设备的结构强度评价方法,并基于EN 12663-1:2014标准规定的静载荷工况和疲劳载荷工况进行了仿真计算。采用材料利用系数评价变压器柜体的静强度安全裕量,利用VDI 2230-1:2014标准提供的7个安全系数指标评价螺栓连接安全性,利用DVS 1612:2014标准提供的许用疲劳强度值和焊缝疲劳强度利用系数评价变压器柜体的焊接疲劳性能,采用模态分析得出的固有频率和模态振型特征评价变压器柜体的刚度。结果表明,变压器柜体的结构强度满足标准要求,且具有较高的固有频率,可以规避车体低频振动带来的影响。     

基于遗传算法的车载天线布局优化

基于遗传算法变换车载天线的位置坐标,可以产生大量截然不同的高性能设计方案,保证了天线布局设计的多样性,有效的克服了传统方法中的人为因素.并在此基础上结合机车顶上的实际情况提出了车载天线布局优化的目标函数,详细讨论了如何利用Matlab数学工具建立数学模型得到优化布局的天线位置坐标,并通过三维电磁仿真软件验证了天线布局的正确性,为实际的天线布局提供了理论依据.     

集成式辅助电源柜的设计及仿真分析

介绍一种采用模块化设计思路,将辅助变流器、蓄电池充电机、单相电源以及相关控制电路一体化的集成式辅助电源柜设计方案;通过建立柜体仿真模型,对柜体进行结构静强度和动力学分析。最后由试验验证,结果表明集成式辅助电源柜体满足产品设计要求,解决了车下安装空间有限的难题,在重量和体积上也有很大的优势。     

7N01铝合金Johnson-Cook模型参数的反算方法

对动车组用7N01铝合金进行准静态单向拉伸试验,获取应力-应变曲线。采用曲线拟合和有限元仿真优化相结合的方法反算铝合金Johnson-Cook模型参数:通过曲线拟合方法确定模型初始参数,将其代入有限元模型,应用HyperStudy软件实现与有限元模型及求解器的数据传递与过程集成,采用遗传算法和自适应响应面法对材料参数进行优化,并将优化后的有限元仿真结果与拉伸试验结果进行对比。结果表明:利用遗传算法和自适应响应面法反算材料参数,优化收敛速度快,仿真数据与试验数据吻合度高,2种方法均可以用来进行参数反算的优化。     

结构仿真在简统化地铁车辆牵引逆变器模块结构中的应用

城市轨道交通牵引装备中的牵引逆变器存在着吊装方式不一致的问题,严重制约了产品研发周期和成本。为实现牵引逆变器的简统化设计,结构仿真对变流器模块结构和柜体结构的刚度、强度和疲劳寿命进行校核,提高了产品设计的可靠性,保证了简统化设计的成功实现。     

大跨度PC斜拉桥结构快速分析神经网络模型

为进行大跨度PC斜拉桥、悬索桥等复杂结构的优化设计、可靠性分析或模型修正,提出基于神经网络的结构快速分析方法。通过对比分析不同样本集构造方法对结构分析精度与效率的影响,认为均匀试验设计法是构造网络训练样本的最优方法。基于Matlab工具箱函数newrb建立招宝山大桥平面分析的径向基函数网络模型,该模型含45个输入层节点和2个输出层节点。根据均匀试验设计法生成180个训练样本,利用有限元分析软件ANSYS进行参数化批量分析,得到样本的模拟试验结果,采用OLS法对径向基函数网络进行训练,用训练好的网络预测结构响应。结果表明:该神经网络模型满足结构快速分析的精度要求,与有限元分析结果吻合良好。     

100%低地板轻轨车混合动力电源箱冷却方案设计研究

通风冷却技术是100%低地板轻轨车混合动力电源箱的核心关键技术之一。现基于模块化设计原则,进行了混合动力电源箱的结构设计,冷却方案采用强迫风冷方式。通过分析温升试验结果,并结合理论分析和仿真计算,针对原方案进行了优化改进。新方案通风散热能力更佳、防护等级更高,更具安全性和可靠性。     

SS4改进型电力机车端子柜测试仪的研究

阐述了SS4改进型电力机车端子柜测试仪的硬件组成及测试软件的设计思想，结合实际测试对象，提出了采用Labwindows/CVI^[1,2]和TC^[3]互编程的模块化设计方式，介绍了测试硬件及软件在检测中的实现过程，并通过测试证明该装置能迅速检测到端子柜内多芯接插件出现的短路、断路、接触不良等故障。     

SS_(4B)型机车DK-2空气制动柜检测试验台设计

为提升DK-2空气制动柜的试验检测手段,提高产品质量,研发了SS4B型机车空气制动柜综合检测试验台。文章介绍了试验台的结构与原理,同时阐述了软硬件设计。通过实际运用情况,证明该试验台性能良好,运行可靠,可应用于SS4改/SS4B型机车DK-2空气制动柜的检测试验。     

铁路车载北斗高精度一体化天线设计与实现

提出铁路车载北斗高精度一体化天线设计方案,解决同类天线重复布设问题,节约列车顶部空间。利用干扰分析及隔离处理、抗多路径干扰等关键技术,研制了原型天线,经过测试,功能和性能均满足设计要求,解决了以往无法使用单一天线同时实现高精度定位和短报文通信的难题,一体化设计能够降低天线布设成本。     

BIM辅助铁路隧道施工方案可视化设计应用

基于BIM技术的3D可视化设计环境和4D虚拟仿真环境,研究BIM辅助施工方案可视化设计和虚拟推演的方法和流程,以及施工方案的环境、结构和施工设施等三维数字模型设计原则。针对铁路隧道仰拱与仰拱填充施工特点,利用BIM辅助施工方案可视化设计,建立施工方案的三维数字模型,优化设计仰拱与仰拱填充快速施工装备与工艺,模拟方案的施工过程。结果表明,BIM辅助铁路隧道施工方案优化设计,取得了很好的效果。     

基于HyperWorks的欧洲某型城轨车辆防撞结构的设计

将欧洲某型城轨车辆的三维模型导入Altair HyperWorks软件中,在HyperMesh模块下建立有限元碰撞模型,导入到LS-DYNA中对其进行大变形碰撞仿真。对优化前后结构的仿真结果进行对比分析,确定了防撞结构的设计,验证了车体设计的合理性。     

CIT400动车组单辅变流器箱体研究

单辅变流器是CIT400动车组上重要的大型电气设备,作为电器部件的载体变流器箱体的强度非常重要,应用Solidworks/COSMOS软件完成了对单辅变流器箱体的有限元分析,通过分析对箱体静强度进行了校核,在标准要求冲击载荷作用下,箱体的强度设计满足实际应用的需要;同时完成了对箱体的模态分析,得到箱体的固有振动特性,为后续设计过程中有效的避免共振对箱体产生不良的影响提供数据支持。