高速动车组电空制动系统的建模和参数分析

高速动车组电空制动系统是由气动元件、电子元件和基础制动装置组成的复杂系统。基于现代流体力学的仿真分析软件AMESim建立制动系统中关键气动元件的仿真模型,通过试验数据对仿真模型进行验证和参数修正;将封装的气动元件模型与电子元件模型和基础制动装置进行系统集成,建立单车以及列车级电空制动系统仿真模型。基于列车级电空制动系统仿真模型,对高速动车组电空制动系统参数进行配置和分析,设计高速动车组电空制动系统。在最大常用制动和紧急制动2种工况下对基于仿真模型设计的高速动车组电空制动系统进行验证。结果表明:最大常用制动时减速度仿真值与减速度设计值相符;紧急制动时制动距离试验值为5 670m,仿真计算值为5 795m,相对误差为2.2%,仿真计算值与试验值吻合程度高。     

基于ANSYS电空制动EP阀线圈稳态温升的研究

阐述了EP阀在城轨交通车辆制动系统中的作用,根据EP阀线圈的几何模型特点建立了线圈有限元模型,利用ANSYS有限元软件,对电空制动EP阀线圈稳态温升进行了仿真计算,仿真结果与利用电阻法测定的结果基本相符,达到了国产化电空制动EP电磁阀线圈稳态温升的设计要求。仿真为EP阀电磁系统的优化设计提供了理论依据,对提高城轨交通车辆电空制动系统的稳定性和可靠性具有重要的应用价值和现实意义。EP阀作为城轨交通车辆制动系统的关键部件已于2005年2月23日通过国家有关部门鉴定。     

基于AMESim的电空阀建模与仿真分析

电空阀是架控制动系统的关键部件之一,对列车的制动性能有重要的影响,在深入分析架控制动系统开关型电空阀工作原理的基础上,采用AMESim软件建立了开关型电空阀的仿真模型和控制逻辑,对架控制动单元进行研究。通过仿真结果可以看出模型的正确性和控制逻辑的有效性,同时为实际架控制动系统的应用提供了思路。     

动车组制动系统定置试验台的仿真研究

动车组制动系统定置试验台是研究动车组制动系统的重要装备,直通制动控制单元是其完成空气制动控制的关键部分。运用AMESim软件完成直通制动控制单元模型建立,对其中的电空阀工作特性进行仿真分析。进一步建立制动系统定置试验台模型,完成制动过程仿真。通过对比仿真分析与试验结果,仿真曲线与试验曲线吻合良好,表明所建立的仿真模型较好反映了定置试验台实际性能,可为试验台的改进及制动系统研究提供技术手段。     

高速列车制动系统气动仿真平台

介绍了基于中国铁道科学研究院机车车辆研究所的高速列车制动系统气动仿真平台.该平台具有自定义专用元件库、仿真结果处理及分析、模型优化、元件加密、CAE共仿真、硬件在环仿真等功能,已在高速列车制动系统的研发设计中应用.压力变换阀和直通式电空制动系统的仿真案例表明,利用气动仿真平台既能缩短制动系统的开发周期,又能提高设计的准...     

基于试验与仿真相结合的空气制动流体方程解析

国内重载货运列车技术发展迅速,尤其是新型货车制动机技术,对长大编组的列车而言,进行空气制动性能试验的难度也在增加。每辆货车制动机结构的特性和设计参数相同,并且单车试验性能一致,但在列车管初充气和制动缓解工况下气压传递过程有所不同。通过建立列车制动管路气压数学模型,结合单阀、单车实物试验,建立整列车关于制动工况和缓解工况的半实物仿真试验平台。半实物仿真试验平台要求仿真模型通过硬件接口进行实时控制,并根据试验采集的真实数据,对模型进行修正,确保建立的试验仿真模型合理与科学,并运用制动空气流体力学方程进行解析与求解。文章采用空气动力学偏微分方程组求解,运用特征线法和气容容积充放气模型进行解析仿真计算,结合修正函数进行实时修正,实现半实物仿真试验系统实时控制的功效,为建立智能化试验平台,建立理想的数学模型提供理论基础。     

快速货车采用104型阀制动系统能力的预测

根据104型阀原理和空气流动理论,建立了带104型阀的列车空气制动系统仿真模型,并开发出列车制动系统仿真程序,利用该仿真程序可以预测快速货车使用104型阀的制动系统性能。     

列车空气制动系统数值仿真

根据气体流动理论和120阀原理建立了列车空气制动系统仿真模型。介绍了机车自动制动机和车辆120阀模型的组成，各种功能的实现方法，给出了各种编组长度和各种减压量的制动缓解和紧急制动仿真结果，并与实验结果进行了对照，结果表明，该程序系统能很好地仿真列车制动系统性能，该系统可以用于分析制动过程。为制动系统的设计和改进提供了有力的分析工具。     

使用面向对象方法的中低速磁浮车摩擦制动系统的性能仿真

中低速磁浮车的摩擦制动系统是由制动风缸、液压制动夹钳和EP电磁控制阀组成的一个复杂电—气—液传动系统。论述了空气制动系统面向对象仿真原理:将所有气动/液压元件分解为两种气动/液压基本单元——容性单元和阻性单元的组合,然后将容性单元和阻性单元交替连接以求解方程。使用DSHplus软件建立了中低速磁浮车的摩擦制动系统的仿真模型,其中中继阀、电空转换阀和增压缸等反映实际元件的物理结构。仿真分析了中低速磁浮车在紧急制动、常用制动和缓解等过程中各部件的压力、温度等参数的变化规律。     

地铁列车制动系统的中继阀性能仿真

根据地铁列车制动系统的中继阀结构和作用原理,使用AMEsim软件建立了中继阀的仿真模型,较真实地模拟了中继阀的实际物理结构.它由两个双作用气缸及两个截止阀组成,通过连杆开关进、排气口,达到控制其流量的目的.在此基础上,使用AMEsim软件建立了整个地铁列车空气制动系统的仿真模型,仿真分析了阶段制动和紧急制动时制动缸的压...     

KZ1型控制阀仿真模型及列车制动性能仿真研究

根据空气流动理论和KZ1型控制阀(KZ1阀)的工作原理,建立使用KZ1阀的列车空气制动系统仿真模型,并开发相应的列车空气制动仿真系统,对KZ1阀置于快速及普通位时单车的制动、缓解和紧急制动进行仿真。与试验结果对比表明,仿真模型能够较好地模拟单车制动性能。对KZ1阀应用于时速160 km快速货车的列车制动特性进行仿真分析可知,KZ1阀在快速位时的列车制动性能与104型控制阀接近,在普通位时与120型控制阀接近;KZ1阀在制动、紧急制动时性能较好,但是在缓解时波速过低,初步分析是由于副风缸容积过大所致。因此,使用KZ1阀的车辆与使用其他型号控制阀的车辆混编时,可能会发生缓解传播不连续的问题。     

HX_D1组合列车牵引与电制动模型的验证

为了验证重载列车牵引与电制动模型可靠性,以HX_D1型8轴9 600kW电力机车为研究对象,使用列车空气制动与纵向动力学联合仿真系统(TABLDSS)分别对惰行、牵引和电制动工况下的速度、车钩力等参数进行仿真计算并与试验比较。结果表明:车辆运行基本阻力模型在惰行工况下能够很好的模拟列车瞬时速度变化,最大误差0.9km/h;上坡道牵引工况下的仿真速度与试验最大误差在±1km/h内,第4车车钩力最大误差3.2%;下坡道制动工况下仿真速度误差0.8km/h,第4车车钩力最大误差3.7%,证明了建立的车辆运行基本阻力、牵引与电制动模型是准确的。     

高速动车组制动防滑阀建模及仿真分析

以高速动车组制动系统用防滑阀作为研究对象,通过对防滑阀工作原理的分析,建立了防滑阀的仿真模型,并对防滑阀的充风特性和缓解特性进行了仿真计算.通过仿真结果与试验指标的对比验证了仿真模型的有效胜.接着基于仿真模型分析了防滑阀进出口处节流孔孔径对充风时间和缓解时间的影响.研究工作为防滑阀的优化设计提供理论参考.     

新加坡电力蓄电池双能源工程车空电混合制动联调试验的仿真系统研究

机车空电混合制动条件下的制动系统测试是研制高性能制动系统的必要手段。通过构建机车的制动速度模型,利用MVB网络通信技术,应用虚拟仪器开发平台LabVIEW搭建了新加坡电力蓄电池双能源工程车空电混合制动联调试验的仿真系统。系统运行结果表明,这种仿真方法满足空电混合制动技术的试验要求。     

地铁列车精确停车算法研究

地铁列车停车精度是列车自动驾驶系统性能的重要指标.结合车辆参数、列车冲击、电空转换等性能建立了列车制动模型,并提出了利用在线识别的方式对每一列车的空气制动参数进行自学习,解决了不同列车因空气制动变化导致的制动异常问题,可较好地提高列车自动驾驶舒适性和精确停车模型的鲁棒性.通过仿真和实际工程项目结果分析,所提出的制动模型...     

悉尼地铁工程车空电混合制动方案设计

目前电力机车多采用空电联合制动,而较少采用空电混合制动。文章以悉尼地铁工程车为例,设计了一种基于UIC标准制动系统的空电混合制动控制方案,详细介绍了其系统组成及工作原理,并分析研究了空电混合制动的激活条件和控制逻辑,以及在几种不同典型制动工况下空气制动与电制动的分配情况。经试验验证,各工况下的制动力分配都满足设计要求。     

基于AMESim的动车组空气制动系统建模仿真

文章深入研究动车组空气制动系统,运用AMESim建立空气制动系统关键模块模型,进行仿真并基于仿真结果分析各模块的特性,最后搭建直通式制动单元仿真模型,并设立一种工况进行仿真。结果显示该制动单元反应迅速,满足制动要求。     

基于ANSYS的EP电磁阀静态性能仿真分析

针对EP阀轴对称的结构特点,建立有限元分析模型。考虑电磁材料非线性及漏磁因素的影响,采用微分标量势法(DSP)对旅客列车电空制动系统中EP电磁阀三维静态性能进行仿真分析。结果表明,电磁阀的安匝数、工作气隙、非工作气隙等设计参数是影响电磁阀性能的主要参数。额定电流为450 mA、线圈匝数为3 200、工作气隙和非工作气隙分别为2 mm和0.2 mm时,EP阀各项性能最优。为了减小加工工艺对EP阀工作性能的影响,磁铁和阀罩的同轴度应控制在8级,铁芯外径表面粗糙度应抛光至0.8μm。试验表明按照仿真方法设计的EP阀,其各项性能指标均达到了设计要求。     

CCBⅡ制动系统自动制动过程的仿真研究

制动系统是影响铁路列车安全行驶的关键部件,制动技术的发展对铁路发展有决定性作用。CCBⅡ制动系统是采用计算机控制,进行电气指令信号传输的制动系统,在我国铁路机车中被大量应用,对该系统的仿真研究具有实际意义。文章以CCBⅡ制动系统的自动制动过程为研究对象,分析了自动制动关键模块的功能和常用制动及紧急制动的作用原理;在AMESim软件中建立了能够直观呈现气路部件压力变化的仿真模型,并基于仿真模型分析常用制动与紧急制动的仿真结果,验证了系统模型的准确性;分析了关键参数对制动过程的影响,给出了适合制动系统的建议值,并总结了关键参数的影响规律。     

基于气动系统流体方程的货车制动性能分析

为建立反映货车制动系统制动性能特征的空气制动机数学模型,分析货车制动机在各工况下的工作过程,将制动机模型划分为对应的各个功能模块。在解构各模块制动管路流体作用平衡的基础上,推导气体状态方程,建立常用制动模块下的列车管减压和制动缸升压的数学模型,并与货车制动系统结合组成仿真模型;分析制动机结构参数对制动性能的影响,得到反映结构要素和流体传递过程影响因素的模块化的基本模型,并通过试验数据验证建模的正确性和可行性。最后,结合模型和试验,得到长大编组列车不同车辆位置对制动性能的影响,为之后建立更为完整的整套货车制动系统数学模型提供了可参考的建模方法和研究思路。