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.     

基于VR技术的虚拟远程物料搬运系统研究

在传统的物料搬运作业中,一般是通过现场的工作人员操作机械设备来完成搬运和装卸作业。人工操作的效率和质量与人的心理状态、经验、工作环境等因素密切相关,当作业现场环境较为恶劣或危险时(如有毒、易燃、易爆等环境中),操作人员的生命和健康安全受到很大威胁,工作质量和效率不易得到保证。这是物料搬运领域面临的一个难题,解决这一难题的思路是让人远离恶劣的工作现场,提供一种全自动机器人代替人的工作。但是由于作业现场的复杂性和特殊性,实现一个全自动化的机器人难度相当大,且成本高昂。 虚拟现实技术的发展,为解决这一难     

机车车辆在轨道上运行的动力学可视仿真

机车车辆在轨道上运行是一个动力学过程，也是一个运动学过程，本文在数值计算的基础上，结合3维建模研究，提出了基于线路函数的动画关键帧车辆运动可视再现方法，研究了具体的线路插值方法，数据标识和关键帧的生成等，最后，在开发的仿真平台上运行，取得了较好的效果。     

基于BIM交互与数据驱动的多专业正向协同设计技术

为了实现多专业之间基于数据驱动的协同设计，提高设计效率，在分析城市轨道交通正向协同设计模式的基础上，提出了基于数据驱动的多专业正向协同设计技术. 首先建立符合城市轨道交通领域特点的七维建筑信息模型，采用工业基础类表达三维设计模型并解析形成模型结构树；然后通过模型交互和数据提取，完成交互构件参数设计；最后基于数据驱动和协同消息，调整协同构件的设计参数，完成协同设计过程. 通过实际案例分析表明:提出的数据驱动的多专业正向协同设计技术能够有效促进城市轨道交通各专业间数据交互和协同，实现多专业间的正向协同设计，形成优化设计方案、提高协同效率.      

铁路废旧轨枕综合利用研究及应用

结合铁路路基工程养护维修需求,提出废旧轨枕用于边坡防护骨架、挡墙、排水沟等多种结构形式,整根利用和切割后利用的经济性对比分析结果表明,两种施工工艺造价相当。废旧轨枕综合利用应进行砂浆强度及骨架节点连接强度检测。铁路废旧轨枕在路基砌体结构工程中的应用,为综合利用技术的推广奠定了良好基础。     

轨道交通车辆模块化产品平台的技术框架与关键技术

针对我国轨道交通车辆种类繁多、模块通用性和技术通用性较差等问题，结合轨道交通装备制造业向大规模定制方式转变的趋势，提出了轨道交通车辆模块化产品平台的技术架构，并对基于BOM(物料清单)的产品模块化元结构树生成技术、产品平台模块类型动态识别技术、基于实例信息的模块统型设计技术及产品族主结构树构建技术等关键技术进行论述。开发了轨道交通车辆模块化产品平台的信息管理系统及定制设计系统，通过A型地铁车辆转向架的定制设计案例验证了该产品平台的技术可行性和系统可用性。     

虚拟柔性制造系统仿真研究

机械制造系统是一个复杂的系统，系统输入的是与制造有关的物料、设备、工具、能源、人员、制造理论、制造工艺和制造信息等，输出的是一个合格的具有一定功能的产品。制造系统的复杂性表现在：制造环境、制造产品和制造系统结构和制造过程的复杂性上。面对如此复杂的系统，要使产品达到脚最优，需要严格控制制造的各个环节，得到局部最优乃至全局最优目标。而这一切需要对整个制造过程进行建模，目前研究的热点之一就是虚拟制造技术。     

面向对象的虚拟FMS建模及加工仿真

为解决柔性制造系统中资源重组引起的布局问题,采用面向对象的建模方法建立了柔性制造系统的虚拟仿真系统.该虚拟仿真系统通过对制造系统中各设备进行几何和行为建模,建立虚拟设备模型;采用生产计划流建立车间布局方案和调度模型.通过仿真,不仅能验证加工代码的正确性,还能根据加工工艺仿真结果分析布局的合理性和可行性,并对布局进行优化.最后,对2种布局进行了仿真,结果表明所建立的仿真系统是可行和有效的.     

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。     

我国高速列车数字化研发的进展及挑战

高速列车数字化研发是高速列车设计的重要方法,是突破其关键理论及技术的重要手段,也是适应个性化、多样化需求的快速定制手段,以数字化为基础的网络化、信息化和智能化是高速列车未来的发展方向.从高速列车引进到全面自主创新,其研发手段经历了从单个学科的仿真向耦合大系统仿真方向发展,由仅仅关注设计到全生命周期的建模与仿真等逐渐形成了目前的基于数字化平台的集成与优化设计等过程.高速列车研发主要实现了基于计算机仿真、虚拟样机、设计自动化和面向需求的设计等技术的综合运用,但同时也存在着研发成本的不确定性、与网络化等结合程度不高和以人为中心的考虑不足等问题.未来高速列车的研发将在数字化研发平台的基础上综合虚拟试验、全寿命周期的数据挖掘、成本控制、人机工效、知识的管理与重用等技术,并与移动终端等网络化技术结合来实现开放式的研发设计.