地铁车辆制动系统空气弹簧压力急升引起的总风欠压问题仿真分析

介绍了地铁车辆制动系统因空气弹簧压力急升引起车辆总风欠压所导致的问题,并对供风设备和空气弹簧的原理进行了分析.利用工程系统仿真软件AMEsim对列车制动系统的风源、空气弹簧等主要组成部分进行了建模,得出了不同载荷工况下总风压随载荷变化的仿真气压曲线.通过仿真结果,对地铁车辆空气弹簧气压急升引起的总风欠压问题提出了相应的建议.     

基于AMESim平台的轨道车辆空气弹簧系统气动力学仿真模型研究

基于热力学、流体力学和空气动力学理论,建立包括橡胶气囊、附加空气室、节流孔、差压阀和高度调整阀的空气弹簧系统气动力学微分方程组.在此基础上,基于AMESim平台建立轨道车辆的空气弹簧系统气动力学仿真模型,并以某动车组为例进行空气弹簧系统的静、动刚度仿真计算.将仿真计算结果与实测结果对比,验证了该模型能够很好反映实际空气弹簧的静态和动态特性.仿真计算结果表明:该模型解决了常规车辆动力学模型不能模拟空气弹簧刚度变化和高度调整阀在有些工况下会打开的问题,从而提高了车辆动力学仿真的计算精度.     

标准地铁列车供风系统仿真研究

地铁列车供风系统主要包括风源系统、风缸、用风设备及管路组件，对于确保用风设备正常工作，保障车辆运行安全性、平稳性及舒适性发挥着至关重要的作用。传统的供风系统设计选型多按照典型工况及依据经验进行估算。文章运用AMESim分析软件，根据供风系统中各元件的工作原理，建立了空气弹簧悬挂系统(包含空气弹簧、高度阀及差压阀)、制动系统等气动仿真模型，并可根据标准地铁列车供风气路原理图搭建各种编组型式的列车供风系统性能仿真分析平台。该平台不仅可以对列车初充风工况进行分析计算，还可以结合实际运行线路，根据停站时车辆载客量变化情况及通过曲线线路时空气弹簧偏载情况，研究分析供风系统的工作状态，如风源系统中空气压缩机的启停次数及平均工作率、风缸及空气弹簧的压力变化情况，同时还可以监测出各用风设备的耗风量，从而评估列车供风系统的综合性能。平台对于提高供风系统性能和设计分析能力、降低其能耗具有重要的工程意义。     

高度阀工作原理及检测方法

高度阀用于铁道车辆空气弹簧充风或排风的控制,根据载荷的变化来调节车体高度。介绍了高度阀的工作原理,研究了高度阀性能测试方法,开发了高度阀性能测试试验台。该试验台适用于不同型号的高度阀,能自动控制高度阀的杠杆角度,并检测相应的充排风时间,以及止回阀、进气阀和排气阀的气密性。     

空气弹簧节流孔非线性力学模型研究

基于流体力学、空气动力学和工程热力学等理论,建立了空气弹簧节流孔非线性力学模型1和模型2,以高速动车组用空气弹簧为例进行了不同节流孔直径下的动态特性仿真计算。利用空气弹簧垂向振动试验台进行了不同工况下的空气弹簧力学特性试验,对比仿真结果与试验结果,发现模型1更能反映实际空气弹簧的幅变特性和频变特性,该模型在不同节流孔直径下的空气弹簧特性与试验结果吻合得较好。     

铁道车辆空气弹簧漏气故障分析

结合整车的动力学仿真,建立了空气弹簧漏气过程的力学模型,模拟了空气弹簧突然漏气工况下车辆动力学性能的变化,分析了空气弹簧漏气条件下车辆的稳定性、直线平稳性以及曲线通过安全性。计算结果表明,空气弹簧突然漏气导致二系悬挂刚度剧变,引起轮轨垂向力先减小后增大,轮重减载率、脱轨系数等增大直至超限,但对轮轨横向力影响不大。     

车辆系统空气弹簧失气过程动力学分析

通过建立空气弹簧失气过程的力学模型,结合整车的动力学仿真,模拟了高速列车在空气弹簧突然失气工况下的动力学性能变化。计算结果表明,空气弹簧突然失气导致二系悬挂刚度衰变,引起轮轨垂向力变小、轮重减载率增大甚至超限,对轮轨横向力和脱轨系数等也有一定的影响。     

悬挂式单轨车特殊工况对运行性能的影响

悬挂式单轨车近年来在我国发展迅速,其造价低、空间利用率高、爬坡能力强、运量大等优点较传统城市交通优势明显。针对悬挂式单轨车在运营过程中可能遇上的侧风和空气弹簧失效等特殊工况,通过多体系统动力学软件SIMPACK进行建模和仿真分析。结果表明:特殊运营工况对车辆运行平稳性影响较大,但都满足要求;在侧风曲线通过工况下,车体偏转较大并长时间作用在偏转止挡位置,因此为安全考虑应当减速运行;空气弹簧失效和斜置减振器失效工况下,车辆曲线通过性能变化不大,可以以原运行速度安全运行到车站检修。     

铁道车辆空气弹簧动力学键合图建模及仿真

研究空气弹簧键合图建模方法,建立空气弹簧的功率键合图模型,使用20-sim软件进行动态仿真,得到系统压力和位移的动态响应曲线,研究不同负载和节流孔直径对空气弹簧性能的影响规律;通过建立系统的Simulink模型,进行对比仿真分析,验证空气弹簧键合图模型的正确性与仿真结果的可靠性.研究工作为空气弹簧的动力学建模及仿真提供...     

动车组明线会车工况下的设备舱气流组织仿真研究

对动车组在明线会车工况下的设备舱内气流组织进行了仿真分析,计算采用了将明线会车的外流场与设备舱的内流场分开计算的方法。进行了300km/h、400km/h两种交会速度工况的计算。首先运用ANSYS-FLUENT的动网格方法对明线会车设备舱的外流场进行计算,获得了会车历程中各关键时间点下的设备舱各进、排风口处的瞬态压力值,然后将获得的压力值作为设备舱内流场计算的压力边界条件,以此计算出设备舱在不同会车时间点下的各进、排风口的流量值,进而来探寻明线会车工况下设备舱内的各进、排风口流量的演变规律。     

空气弹簧在击穿状态下的车辆运行仿真建模

介绍了车辆用空气弹簧在击穿状态下的运行试验结果,以及建立击穿时的空气弹簧模型。通过对比仿真结果与试验结果,确认了建立的击穿状态空气弹簧模型和曲线通过仿真的合理性。     

低速通过小半径曲线时高度调整阀对车辆动态响应的影响

建立了LV4型、LV7型高度调整阀的空气弹簧模型,针对车辆动态曲线性能进行了仿真分析,并与常规的等效线性空气弹簧模型情况下的车辆响应进行了对比。     

有限元法研究空气弹簧参数对横向特性的影响

用非线性有限元分析技术研究了由多层正交各向异性复合材料构成的铁道车辆用空气弹簧的非线性特征，分析了大变形几何非线性工况下胶囊与金属裙板接触形成的非线性接触问题，讨论了空气弹簧各参数组合对空气弹簧横向特性的影响。     

铁道车辆空气弹簧动态特性仿真分析

基于热力学和流体力学理论相关数学-物理方程分别建立了空气弹簧本体-固定节流孔-附加气室模型和空气弹簧本体-连接管道-附加气室模型,采用Matlab/Simulink仿真软件,分析了连接管道长度、节流孔直径及附加气室容积对空气弹簧动态特性的影响。仿真结果表明:当采用较长管路连接时应考虑管道内空气质量的惯性对空气弹簧动态特性的影响,短管可等效为固定节流孔连接;空气弹簧垂向动态刚度在低频和高频激励下分别趋于常值;固定节流孔存在低频开口过大,高频开口过小的缺陷;固定节流孔直径与附加气室容积对空气弹簧系统的阻尼特性有较大影响。     

转K2型转向架弹簧两级刚度转换对车辆动力学性能的影响

为研究转K2型转向架弹簧两级刚度转换点的刚度非线性对车辆动力学性能的影响,以N17AK型平车为研究对象,利用车辆系统动力学分析软件UM建立了动力学计算模型并进行了分析。仿真结果和线路动力学试验结果都表明,N17AK型平车空车、半重车、重车工况下的各项动力学性能考察指标都在GB/T 5599—1985规定的范围内;N17AK型平车在半重车工况下的各项动力学性能考察指标均没有出现脉冲式的变化,即弹簧刚度转换点对车辆动力学性能不会产生脉冲式的影响。     

一种单空气弹簧的胶轮路轨APM车辆走行部方案

针对胶轮路轨APM车辆横向平稳性较差问题,文章对现有APM车辆走行部结构进行分析,并以APM300型车辆走行部为例提出了一种单空气弹簧走行部的优化方案,即在转向驱动桥的轴桥中部设置一个大柔度的空气弹簧,由单空气弹簧提供悬挂系统的垂向和横向弹性.动力学仿真结果表明,该方案能够明显改善APM车辆的运行平稳性,并使车辆具有良...     

轨道车辆空气弹簧振动试验台的设计及应用研究

为解决我国轨道车辆空气弹簧自由振动测试的关键技术难题,设计了空气弹簧振动试验台,重点介绍了试验台的设计原理与结构组成,并对我国TMT与进口空气弹簧进行了不同垂向载荷、不同振幅的自由振动特性比对试验。结果表明:2种空气弹簧在不同工况下的共振频率、共振倍率等振动特性基本一致。试验台设计达到预期要求,为我国轨道车辆空气弹簧安全和可靠性研究提供了科研平台。     

轨道车辆差压阀动作压差值选择

文章根据轨道车辆空气弹簧压差的两种来源,将空气弹簧压差分为有利压差和有害压差,同时利用动力学计算分析软件,分析车辆正常运行和故障工况下空气弹簧的压差限值,从而选择合理的差压阀参数。     

DHTWG3-3型空气干燥器大排风的研究

机车制动系统中,空气干燥器是机车主风源系统中的重要组成部分.文章在DHTWG3-3型空气干燥器工作原理基础上,对干燥器大排风产生原因进行分析,针对性地提出解决措施,并在检修过程中进行验证,从而有效地解决了干燥器大排风问题.     

地铁列车设备舱通风冷却设备布置优化

通过CFD(计算流体动力学)仿真对地铁列车设备舱压力场和温度场进行了计算,得到隧道运行、明线运行、高架运行及停站四种工况下列车设备舱内部空气温度分布和压力分布,为设备舱通风设备的布置与设计提出建议。结果表明,通过在裙板两侧开通风口,加大进入设备舱的冷却风量,将发热量大的设备布置于设备舱的两端,可以有效地提高设备舱散热。