复合材料结构部件在高速动车组上的应用研究及性能评价

文章介绍了铝蜂窝结构设备舱底板结构应用现状,分析了复合材料(玻璃纤维、碳纤维及填充材料的复合)设备舱底板结构设计的可行性,验证了复合材料新结构的工艺性及其强度、疲劳等性能,证明了复合材料设备舱底板在高速动车组上应用的适用性。     

基于渐进失效理论的碳纤维/泡沫夹芯设备舱底板强度仿真

设备舱底板在列车行驶过程中会受到气动载荷与石子冲击的影响,其强度直接影响到设备舱内的设备安全。文章基于渐进失效分析理论和刚度退化模型,在验证仿真建模的准确性后,建立了碳纤维/泡沫夹芯设备舱底板的静强度与低速冲击工况下的有限元模型。基于有限元模型分析了设备舱底板在5种静强度工况下的失效因子、应变和失效载荷,讨论了200 J、300 J、400 J、500 J的冲击能量以及100 mm、200 mm、300 mm的冲头直径对设备舱底板抗冲击性能的影响。结果表明,设备舱底板满足静强度要求,其失效载荷为63.0 kPa,最大失效因子及最大应变位置位于螺栓孔周围;冲击接触力峰值、上面板凹陷深度及各铺层的基体失效面积随冲击能量的增加而增大,而冲头直径的变化对设备舱底板的低速冲击性能影响较小。     

高速列车车下设备舱温度场分析

高速列车在运行时,列车与空气的相互作用十分强烈。在实际的车辆开发研究过程中,随着列车的提速,如何有效地利用空气动力学特性变得愈来愈重要[1]。本文创建了350km/h高速列车编组明线运行的三维计算模型,并建立了头车车下设备舱内部流场的计算模型。对列车在环境温度为40℃～-40℃下,设备舱内的温度分布情况进行了数值研究,获得发热设备表面温度随不同环境温度的变化规律,为车下设备的合理布局提供依据。     

高速动车组设备舱支架开裂故障分析

结合高速列车设备舱原支架开裂故障问题,通过对原支架结构进行有限元分析,表明原支架结构不满足强度要求,在此基础上提出了5种新支架结构方案,并对其中一种新支架结构进行了有限元分析,分析显示新支架结构满足材料强度要求,并在实际应用中得到验证。     

气动载荷对高速动车组的设备舱强度影响研究

对比分析了现有高速动车组设备舱强度计算与评估标准,提出将气动载荷设为定值研究设备舱疲劳强度的方法。通过静强度分析优化改进了设备舱结构,对比分析了单独施加气动和冲击,同时施加气动和冲击对设备舱静载荷的性能影响;同时参照标准和实测载荷,探索性研究了不同气动载荷下设备舱疲劳特性。分析结果表明,气动载荷对设备舱强度影响较大,±1 500 Pa气动载荷下设备舱疲劳强度满足设计要求。     

高速列车设备舱压力特性分析

利用CFD数值模拟方法,研究了在隧道内会车工况下CRH3型列车设备舱的压力特性,为列车设备舱的结构设计提供了理论依据。     

CRH380B型动车组设备舱多功能检查工装设计

采用传统作业方法检修CRH380B型动车组设备舱存在安全隐患,作业效率低,并且检修质量难以保障。为了解决这些问题,依据该型动车组设备舱二级检修作业标准要求,分析作业难点,设计一种CRH380B型动车组设备舱多功能检查工装。介绍该工装的主体结构,以及摄像头与显示屏、球阀截断与复位、安全阀A06功能测试3个模块的工作原理,阐述各功能使用方法。该工装已在南京动车段合肥南动车运用所应用,在提高检修效率与质量的同时,降低了安全风险。     

兰新客运专线动车组设备舱差压跟踪试验研究

YU Qingbin;ZHANG Lan(CRRC Changchun Railway Vehicles Co.,Ltd.,Changchun 130062,China)     

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。     

动车组设备舱内流场计算分析

为清晰掌握动车组在极端温度和恶劣风环境下设备舱内沙尘的流向情况,采用列车空气动力学的数值计算方法,对不同恶劣风环境和高温条件下动车组设备舱内流场进行研究.通过对动车组设备舱内压力场和速度场流向的分析比较,获取了动车组在不同车速和不同风速下,其设备舱内流场变化情况,以及底部开孔对设备舱内流场的影响.     

高速列车车下设备舱远程监测系统开发技术研究

文章以LabVIEW软件作为研究平台,完成了高速列车车下设备舱远程监测系统的研究和设计。系统数据采集使用LabVIEW FPGA数据采集模块,应力采集采用流程化配置,数据传输采用DMAFIFO方法,使得系统实现了车下设备舱关键受力部位数据的实时采集、实时显示、快速储存和离线回放等功能。     

国内外高速动车组的发展

介绍了国内外高速动车组的特点及发展历程,指出动力分散型高速动车组具有黏着性能好,起动、制动性能优于动力集中型动车组等特点,因此,将动力分散型动车组作为200 km/h及以上速度级旅客列车是我国铁路客运发展的主要模式。     

弹性架悬式驱动装置对高速动车组动力学性能的影响

利用SIMPACK多体动力学分析软件建立动车单元车模型,计算分析了动车模型的临界速度、直线轨道上的动力学性能以及曲线通过能力,同时分析比较了采用弹性架悬结构的驱动装置悬挂固定方式动车与刚性架悬动车两种模型在直线和曲线上对高速动车组的动力学性能的影响。     

DJJ1型高速交流传动电动车组空电联合制动装置

以DJJ1型高速交流传动电动车组空电联合制动方案为例,介绍了动力集中型交流传动动车组的空电联合制动控制模式。同时,通过该电动车组在广深线上试验及运行数据的分析,阐述了其空电联合制动的优越性。     

高速动车组自动运行仿真研究

文章以京津高速动车组为实例,开展高速列车自动运行的仿真研究。基于高速动车组的自动运行控制模式,建立高速动车组自动运行的ATP数学模型。对京津客运专线高速动车组运行的启动、限速运行和到站停车进行多方案的仿真计算研究。计算结果与实际运行情况有良好的一致性,表明高速动车组自动运行仿真程序可以为我国高速铁路工程建设提供有效工具。     

动车组运行状态智能检测装备

动车组运行状态智能检测装备设置于动车段入库线上,主要针对动车组走行部、车顶和受电弓在运用中出现内部缺陷、磨损、损坏及尺寸超限的故障比率问题。实时采集运行列车的底部、侧部和顶部图像,采用故障自动识别策略,对列车的车底走行部、闸瓦、转向架、接触网等与列车有关的各个部件进行动态监控。根据实验和现场使用情况,本检测设备满足铁路机车运行时对走行部和受电弓进行在线测量检测的要求,其中,走行部检测精度可达1 mm,滑板磨耗值测量精度可达0.2 mm。鉴于此,该动车组智能检测装备能及时发现故障隐患,为检修和更换提供依据,保证动车组运行安全。     

CRH380CL高速列车网络控制系统

文章介绍了CRH380CL高速列车网络控制系统的拓扑结构,阐述了该系统列车总线和车辆总线的通讯协议及轮询策略,详细说明了该系统的硬件构成、主要功能及故障诊断策略,为该型动车组的运用及维护保养提供了技术支撑。     

二次预应力组合结构在高速铁路桥梁上的应用研究

针对高速铁路桥梁对于徐变上拱度有着严格的限值,若徐变上拱过大将严重地影响铁路桥梁的使用性能,甚至危及行车安全等问题,提出将新型二次预应力组合结构应用于高速铁路桥梁。这种结构将混凝土分2次浇筑,与之相应的预应力筋分2次张拉,以此既分散结构的预应力度,又使结构满足受力要求,最终使上拱变形减少。通过对这种结构与常规预应力结构铁路桥梁的分析比较,证明二次预应力组合结构可大大减小徐变上拱度,而且具有良好的受力性能,值得推广应用。     

高速动车组砂箱连接螺栓的强度评估

文章通过有限元方法模拟仿真高速动车组砂箱及其与车辆的连接，并根据车辆运行工况得出螺栓的各种连接载荷．再根据VDI2230标准对连接螺栓进行强度评估，以验证设计的合理性和可靠性。     

高速铁路动车组运用计划编制数学模型及优化

分析影响动车组运用计划编制的主要因素,在不固定动车组运用区段的前提下,根据列车运行图,以动车组的运用交路和检修模式为约束条件,以减少动车组的使用数量、降低检修成本为优化目标,建立动车组运用计划和检修计划的一体化优化模型,设计求解模型的遗传算法。