铁路机车车辆虚拟样机工程研究

针对虚拟样机技术在铁路机车车辆行业的研究状况,分析了铁路机车车辆虚拟样机研究的必要性,提出了具体的研究方法和思路,给出了实现的框架,并针对基于性能的三维CAD参数化设计、机车车辆多体动力学模型的可视拓扑模型的建立及自动求解、虚拟样机可视平台、系统协同仿真平台及数据PDM等关键技术进行了探讨,给出了初步的研究结果及实践,为铁路机车车辆虚拟样机的国产化研究提供了一条有效的解决途径。     

结合VR技术的远程操作装卸不安全货物的仿真

针对铁路货场对人的生命安全不利的情况，比如装卸有毒物资等，扩展过去的远程操作技术，采用人机智能结合的接口理论，提出基于虚拟现实的远程操作技术模式，详细探讨了这种技术的实现方法，并建立了仿真框架，对其过程进行了仿真．     

机车车辆—轨道耦合动力学仿真系统的集成研究

机车车辆－轨道耦合动力学仿真已经开展了数值仿真，图形可视化等研究，但如何将相关的研究集成起来，形成一个单平台的较为完善的仿真系统，是一个急待解决的问题，文中采用面向对象的系统设计方法，结合基于变参数的车辆几何的结构的三维生成，基于帧图象的动力学可视再现和曲线二维可视化等技术，将系统可视化模块和动力学计算模块有效地结合起来，研究了系统开发环境的结合方式，系统集成框架，基于CVF，VC和OPENGL等不同语言间的混合联编等问题。并给出了系统集成中基于标识集的数据传递流程和共享方式，定义了不同的独立模块之间的数据接口，提供了一个考虑计算，图形，和综合可视界面的合理的系统开发环境，形成了一套综合的机车车辆轨道耦合动力仿真系统集成软件。     

数字孪生演进模型及其在智能制造中的应用

数字孪生作为实现智能制造信息物理融合的关键使能技术受到广泛关注，而如何构建数字孪生模型成为当前研究的热点. 目前，数字孪生模型多聚焦于概念抽象或具体工程应用，而较少从构建方法和过程的角度考虑如何分阶段、有步骤地构建和应用数字孪生模型. 因此，本文提出数字孪生演进模型的概念，将数字孪生构建与应用过程分为数字模型、数字投影以及数字孪生3个演进阶段，给出各演进阶段的应用方法、关键技术与工具平台，并探讨数字孪生演进模型在智能装备、智能生产、智能运维方面的典型应用. 研究结果表明:所提模型为数字孪生在智能制造中的分步实施提供了可行的技术路线与有益的应用参考.      

群智协同设计活动复杂性的度量模型及方法

群智创新通过网络社区聚集企业外部大规模设计资源参与产品创新设计，成为互联网环境下企业拓展设计能力、解决设计难题、实现转型升级的重要方式. 针对群智协同设计活动的复杂性难以定量描述，导致互联网社区中设计活动的发布、推送和动态调整缺乏量化依据等问题，提出一种基于信息熵的群智协同设计活动复杂性度量方法. 通过分析互联网社区中群智协同设计过程特点、用户角色和能力特点，从过程复杂性、问题复杂性、可解复杂性3个维度建立群智协同设计活动复杂性度量模型，采用信息熵理论实现复杂性的量化分析；最后以Local Motors社区LM SF-01项目中的悬架设计活动为例，计算该设计活动3个维度的复杂性分别为318.15、477.66、134.46 bit，根据项目特点采用加权的方式得到其统一复杂性为331.76 bit，验证了该复杂性度量模型和方法的可行性和有效性.      

基于虚拟样机的产品设计进程反馈模型

为了加快产品设计进程朝设计目标收敛,提出了产品设计进程反馈模型,包括产品描述语义模型、分析视图语义模型和性能仿真语义模型,并将其融合在设计中．整个反馈模型是基于建立在CAD环境下的数字化样机模型,因此保证了产品设计目标的整体性和设计进程的一致性．以多体系统意义下机车车辆虚拟样机为例,给出了产品描述语义模型、分析视图语义模型和性能仿真语义模型的具体形式,以验证该反馈模型的正确性．     

动车组动力转向架驱动齿轮参数化设计

运用VisualBasic对SolidWorks软件进行二次开发,研究动车组动力转向架驱动齿轮的参数化设计方法,并编译成solidworks的插件系统,实现设计流程自动化、建模参数化和二维工程图自动更新,提高设计与分析速度,缩短设计周期.该方法可供其他结构相同、尺寸不同的典型零件参数化设计参考.     

机车车辆动力学计算模型的可视化研究

机车车辆的动力学动态仿真系统一般包括模型建立、模型计算、模型显示３部分。文中提出了基于三视图ＣＡＤ设计思想,可视地将机车动力学仿真模型初始数据链附着在图形界面上,从而建立起机车车辆动力学仿真的几何模型。这便于模型建立和修改,也便于将模型向仿真计算传递。同时,在模型计算结果的基础上,提出了基于三维动画的模型动态显示方法,能逼真地模拟模型计算的结果,有效地检验了机车车辆动力学模型的相关性能,这两项研究     

机车车辆轨道耦合几何结构基于面向对象的建模分析研究

将可视化、三维建模等技术引入机车车辆轨道耦合动力学仿真中 ,从系统工程的观点 ,在机车车辆—轨道耦合动力学计算核心模块的基础上 ,提出了基于面向对象的机车车辆—轨道耦合动力学的计算机仿真方法及相应的模型解释和标识机制 ,成功地形成了一个以三维可视输入输出 ,并与核心模块有机结合的机车车辆轨道动力学分析综合仿真平台。     

京哈线桥上护轨改造

随着列车速度的提高,铁路线路养护的机械化程度越来越高,而桥上护轨的铺设形式和几何尺寸却对有碴桥上大机作业形成了制约。为解决此问题,按照"铁运[2007]243号"文件要求对Ⅲ型枕地段的护轨进行了改造,并收到良好效果。从设备概况、整治过程、工具材料、施工注意事项等方面进行了详细阐述。