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。     

对《铁道车辆强度设计及试验鉴定规范》提高纵向力取值的探讨

通过分析比较我国，前苏联及美国的中梁用乙型钢的力学性能和各型敞、棚车的试验鉴定结果，认为我国在现有３１０乙型钢中梁的情况下，在修订《铁道车辆强度设计及试验鉴定规范》时，提高纵向力第１我况的力值没有必要，而且难于通过试验鉴定，因此也没有其可能性。     

设计低噪声铁道车辆

讨论客车设计中的降噪问题，从计算机建模的角度分析了声学建模软件ＴＲＡＩＮＮＯＩＳＥ的工作原理，总结了近几年来在降低车辆噪声方面的设计革新，并指出降噪工程设计中存在的问题，提出了未来的发展方向     

铁道车辆用转向架构架——设计通则说明

1 概述 近年来,随着铁道车辆运行速度的提高,为了确保安全,有必要将走行装置的重要部件--转向架构架的载荷条件、强度、结构等的设计通用条件标准化,作为《铁道车辆用转向架构架--设计通则》列入JIS标准,为此制定了本标准.     

21世纪铁道车辆设计原则

由于２１世纪乘坐市效列车的旅客对舒适性和安全性要求越来越高，所以必须重新设计零部件，增添现代化设施，引入新技术的制动系统，改善技术论断和维修保养系统。     

铁道车辆用铝合金的动态强度特性

本研究利用铁道车辆用5083-0、6N01-T5、7N01-T5 3种铝材板料制作了母材和焊缝试样,并进行拉伸和压缩试验。按照试验速度4 m/s以下使用气、油压试验装置;试验速度4 m/s以上时使用以One Bar法为原理的试验装置。调查了3种铝材和焊缝的动态材料特性,尤其是与变形速度相关的动强度特性。     

铁道车辆车轮强度分析和评定方法

根据车轮实际运用情况和受力状态，详细介绍了运用有限元技术对铁道车辆车轮强度进行分析的方法，并对计算结果进行了评定。     

铁道车辆动力学与控制问题的研究

采用传统悬挂方式的铁道车辆，为同时满足运行稳定性与曲线通过性能要求，在结构设计和悬挂参数的选择时，不得不进行折衷，随着铁道车辆向高速发展，要全面改善车辆的动力学性能，传统悬挂方式的潜力已接近极限，需要采用主动悬挂，本文论述了主动悬挂在铁道车辆中的应用现状，研究方法和存在的问题，并介绍了一研究领域的最新发展方向，即多体动力学与控制理论相结合的，面向系统分析与设计并行的软件思想。     

轨道车辆橡胶弹性元件燃烧性能与设计结构的关系

EN 45545-2:2000标准中列出了轨道车辆橡胶弹性元件的燃烧性能参数并要求测试试样的结构需与产品的结构保持相关性。文章通过试验研究表明,对于纯橡胶的弹性元件,燃烧性能随着橡胶厚度的不同而不同,橡胶厚度为6 mm左右时燃烧性能最差,随着橡胶厚度的增加而改善,当橡胶厚度超过15 mm后,改善效果不再明显;对于橡胶与钢板复合的弹性元件,橡胶厚度在15 mm以内时,钢板明显影响橡胶的燃烧性能,可使其燃烧性能参数MARHE、D_S,max大幅降低;对于橡胶与钢板叠层复合的弹性元件,对橡胶起到分隔作用的钢板能够明显改变橡胶的燃烧性能,钢板间距越小,改变程度越大,燃烧性能参数MARHE、D_S,max越小。因此,橡胶弹性元件的燃烧性能参数值与试样的形状和尺寸相关,即与产品设计结构相关,不应认为是橡胶材料的固有基础性能。     

有限元法在机车车辆橡胶元件设计中的应用

介绍了橡胶作为超弹性材料在改善机车车辆动力学方面的重要作用、橡胶的基本力学性能、应变能函数和有限元法常用的几种本构模型及其不同的应用范围;再列举了几种典型机车车辆用橡胶零件的有限元分析和产品试验结果对比情况,包括应力、应变、产品的疲劳性能、刚度性能等.通过对橡胶弹性元件的有限元分析计算经验的积累,同时与试验结果结合起来对分析结果进行适当修正,完全可以达到降低开发成本、提高效率的目的.     

铁道车辆车轮强度设计方法探讨

鉴于目前国内尚无车轮强度的设计计算标准,本文对车轮强度设计方法进行探讨。提出了主动轮和从动轮车轮强度计算的载荷工况和当量静应力及当量疲劳应力计算方法。依据实验数据提出了4种车轮材料的许用应力。根据本文方法编制处理程序并以中国铁路在役客车的KKD型车轮和蓝箭动车主动轮为例,对静强度及疲劳强度进行了计算分析。分析结果表明:本文论述的车轮强度设计方法,计算结果符合实际,具有可操作性。     

基于虚拟样机的磁悬浮列车悬浮系统建模及仿真

为避免建立微分方程描述磁悬浮列车动力学问题的困难,利用ADAMS和Matlab软件建立了CMS-03型磁悬浮列车的虚拟样机模型,介绍了悬浮系统的建模方法和理由。所建的列车虚拟样机模型能顺利通过按照长沙试验线建立的轨道曲线,悬浮电流的变化也与试验测量结果一致,说明悬浮系统的建模方法是合理的。该模型为改进控制算法、验证列车动力学分析结果提供了一个良好的仿真平台。     

关于铁道车辆强度的研究开发动向

以提高铁道车辆车体、轮轴、轴承、转向架构架等重要零部件的强度、刚度为对象,概述了日本铁道综合技术研究所正在实施研发的4项课题及所取得的阶段性成果。     

铁道车辆脱轨检测装置的设计

概括介绍了国内外铁道车辆脱轨检测现状,以及铁道车辆脱轨检测装置的技术方案、工作原理、研制过程及其应用情况。     

车辆-轨道耦合动力学理论在现代机车车辆设计中的应用实践

介绍了车辆 轨道耦合动力学理论在新型机车车辆研制中的最新应用情况,包括在200km/h"天梭号"高速机车设计、170km/hSS7E型提速客运电力机车改进设计,以及120km/h提速货运电力机车研制中的应用实践。文章着重从提高高速机车蛇行运动稳定性、改进SS7E型客运机车横向动力性能以及降低提速货运机车轮轨动力作用等方面进行了详细论述。结果表明,车辆 轨道耦合动力学理论在现代铁路机车车辆研制中取得了显著成效,具有广阔的应用前景。     

机车车辆软件设计的规范化

从当前软件设计存在的问题出发,以IEC62278和IEC62279为基础,提出相关产品的软件安全完整性的等级,各软件开发人员的职责分工。根据当前软件实际情况,将软件开发寿命周期简化为8个阶段,并对每个阶段应完成的文件作了说明。目的在于推进软件设计的规范化。     

一种轨道机车车辆用橡胶关节疲劳试验载荷谱的编制方法

运用虚拟样机技术,编制轨道机车车辆用橡胶产品的疲劳试验载荷谱.通过动力学模型得到产品的随机载荷,对结果进行雨流计数,得到载荷均值和幅值频次分布曲线.对曲线分级处理,最后得到载荷谱块.     

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.     

基于有限元法对橡胶弹性关节的设计分析

介绍了橡胶弹性关节的3种常用设计方案和结构特点;以粘结型橡胶弹性关节为例,分析了影响其刚度性能的主要结构和胶料参数;使用非线性有限元软件MSC.MARC2003对2个实例进行了计算,定性分析了不同参数对橡胶弹性关节各向刚度性能的影响。