降低铁道车辆空气阻力的技术

探讨了降低新干线,尤其是既有线车辆空气阻力的思路和研究方法。现车试验表明,采用该研究方法可使700系比300系车辆的空气阻力降低15%,使既有线车辆(120km/h)的空气阻力降低20%。     

风环境下的列车空气阻力特性研究

采用风洞试验方法研究大风环境下列车(由头车、中间车和尾车组成)空气阻力特性,得到风速、风向、列车速度与列车空气阻力之间的关系式.研究结果表明:顺风使列车空气阻力骤降,相当于大风对列车产生非常大的助推力;逆风使列车空气阻力增加,相当于大风对列车产生附加空气阻力.列车空气阻力随小角度风向角的增加而迅速增大,此时,头车空气阻力系数与风向角或风车速比均呈二次方关系增加,而中间车和尾车的空气阻力系数与风向角或风车速比均呈三次方关系增加;当风向角达到一定值时,列车运行速度、风速、风向耦合作用使列车空气阻力达到最大值,此后,列车空气阻力不仅不再随风向角的增加而增大,还有可能随其增加而降低.     

裙板结构对地铁车辆气动性能的影响

采用计算流体力学的方法,分别分析了地铁车辆在明线行驶和通过隧道时,车辆转向架及周围裙板结构对地铁车辆整车气动性能的影响。计算结果表明,安装裙板可以有效降低地铁车辆转向架区域的气动阻力,其中对第1台转向架的影响最为显著,但同时也会导致列车车身阻力的增加;安装裙板后的地铁车辆在明线行驶时,整列车的气动性能得到明显改善,但当其通过隧道时,整列车的减阻效果并不明显。     

高速列车风阻制动风翼板气动性能影响研究

当速度大于300 km/h的高速列车紧急制动时,风阻制动是一种行之有效的辅助制动措施.基于三维定常不可压的黏性流场N-S和k-ε双方程模型,采用计算流体动力学方法对带制动风翼板的高速列车气动性能做初步分析,分别从列车所受气动阻力、垂向力、横向力、流场气动干扰效应、气动噪声等方面对首排制动风翼板在不同纵向位置、不同迎风角度和不同组风翼板纵向布置的选择做了详细计算说明.初步研究表明:①当头车车顶安装单排制动风翼板的高速列车在行驶速度为350 km/h的过程中采取紧急制动时,列车所受的空气制动阻力比未安装风翼板时增大约45％,所受垂向升力增大约70％;②采用风阻制动时制动风翼板迎风面所受最大压力和平均压力随着速度增大从远环境压力值呈抛物线形式增加,所受最小压力从远环境压力值呈倒抛物线形式减小;③在首排风翼板安装位置距离头车司机室前端流线型尾端连接处2m范围内,列车空气阻力随着距离的增大而降低,所受垂向升力基本保持不变,风翼板前后形成的正负压区范围逐渐变小减弱;④首排制动风翼板迎风角在45°～90°内逐渐扩大时,列车所受空气阻力基本保持不变,垂向升力呈先增大后缓降的趋势,气动干扰效应和风翼板迎风面的高压区域逐步减弱;⑤在列车头车车顶最大等间距布置多组制动风翼板时,随着风翼板布置组数的增多,列车承受的空气阻力缓慢增加,垂向升力基本保持不变,制动风翼板间气动干扰效应逐渐增强,风翼板迎风面受压呈现出第1组的受压最大,后续各组压力峰值基本保持一致,略有波动.     

基于乘客舒适性的快速地铁车辆气动设计参数研究

文章针对快速地铁车辆,从影响乘客舒适性的压力和噪声两个方面,对地铁车辆的舒适性、评价标准、控制标准进行描述;分析了与气动效应相关的阻塞比、列车运行速度、车体断面等车辆设计参数及其变化规律,从气动压力和噪声两个方面为快速地铁车辆的气动设计提供了参考。     

快速地铁列车不同司机室头型空气动力学影响分析

文章基于空气动力学理论,运用仿真软件,对建立的不同列车模型进行对比。分析在同等条件下,快速地铁列车不同司机室头型在运行中的动力学特性、气动特性、压力分布及空气阻力,对快速地铁列车司机室头型的研发提供建议。     

塔梁交汇区风场效应及对行车安全的影响

以泉州湾跨海大桥为工程背景,采用CFD(Computational Fluid Dynamics)数值仿真方法研究在横风作用下CRH3列车通过塔梁交汇区时气动荷载的变化。基于风-车-线-桥耦合振动分析方法研究车辆的动力响应,对车辆行车安全性和乘坐舒适性作出评价。结果表明：考虑塔梁交汇区风场效应对车辆的影响后,车辆气动荷载发生突变,各项动力响应均有所增大,车体加速度变化较显著;当风速达到25 m/s时,横向加速度增大34%,竖向加速度增大41%,均超过了规范限值,桥上行车需要限制车速;在分析横风作用下高速列车的动力响应时,塔梁交汇区风场效应引起的列车气动荷载变化不容忽视。     

基于一维流动模型的高速列车隧道交会空气阻力数值模拟研究

应用一维可压缩非定常不等熵流动模型和广义黎曼变量特征线法,考虑列车交会诱发的空气压力和流速变化,提出高速列车隧道交会空气阻力的计算方法。研究中国标准动车组CR400AF隧道交会列车空气阻力变化规律,分析列车交会位置、隧道长度、阻塞比、列车运行速度和列车长度对列车空气阻力的影响。结果表明:在研究隧道内列车空气阻力和列车周围气流流动时必须考虑压缩波和膨胀波的传播方向,交会位置对平均列车空气阻力的影响较小;在隧道中央等速交会时,列车空气阻力随隧道长度、阻塞比和车速增大而增大,且这3者的影响程度依次增大;平均列车空气阻力与车速的2次方近似成正比,与阻塞比的0.67～0.75次方成正比,与隧道长度的0.01次方成正比;时速300～400km等级16辆编组高速列车的平均列车空气阻力约为8辆编组的1.65～1.70倍。     

列车风挡对空气阻力影响的数值模拟研究

采用数值模拟方法研究了列车风挡对空气阻力的影响。研究表明,采用大风挡和全封闭风挡可明显降低列车运行空气阻力,为进一步完善列车气动外形提供了科学依据。     

CRH380BL高速动车组气动外形优化设计

降低列车运行阻力是实现高速列车速度能力提升、节能环保的有效手段。通过仿真分析和风洞试验等手段,研究了CRH3动车组气动外形与空气阻力的关系,并对车辆间连接结构、转向架区域、车顶设备导流区域等部位进行了优化,提出了CRH380BL动车组的最佳气动外形方案。     

基于TOD模式的现代有轨电车车辆基地研究

为提高城市土地利用率,实现公共交通与业态的无缝衔接,以珠海现代有轨电车1号线工程上冲车辆基地为案例,根据车辆基地所处区域交通、规划设计,探讨了上冲车辆基地基于TOD(以公共交通导向的发展)模式综合开发设计中的空间布局和单体之间的建设时序等问题,为有轨电车车辆基地基于TOD模式开发提供了可借鉴的经验。     

中小运量城市轨道交通车辆选型分析

积极发展中小运量城市轨道交通系统,符合目前及未来需要的“立体式”“空中一体化”的城市交通规划理念,因此车辆的多元化选择正当其时。现代有轨电车、单轨、中低速磁浮、胶轮地铁这4种系统制式具有运量适中、布设灵活、经济环保及建设周期短等的优势。根据线路的功能定位和特点,从适用性、经济性、安全可靠性和社会效益等4个方面,兼顾乘坐舒适、技术先进、环境保护及气候特点等因素,对车辆进行选型以满足输送旅客的目标和国产化率的要求。     

城市轨道交通乘务管理与驾驶员配属关系研究

ZHANG Qi(Shanghai No.1 Metro Operation Co., Ltd., 200003, Shanghai, China)     

大数据系统在上海轨道交通车辆运维中的初步应用

从建立大数据系统的要求入手,借助在线检测、数据传输、大数据分析及检修方式等手段,建立网络运营管控的大数据统一平台,实现运营、维护及维修综合化。该系统已初步应用于轨道交通车辆设备运维管理中,实现了实时监测列车状态和远程故障的诊断与处理,为状态修提供实时数据支撑,提高了检修效率,从而降低了运维成本。     

上海轨道交通03A01型车辆轴箱弹簧断裂原因分析

针对上海轨道交通03A01型列车15年架修阶段的轴箱弹簧发生疲劳断裂现象,采用化学元素分析、金相检验、硬度测试和断口扫描电镜等测试方法,综合分析了导致弹簧断裂失效的原因。运用磁粉检测识别检修阶段的弹簧表面缺陷,防止弹簧装车后发生断裂失效。     

轨道交通车辆转向架牵引电机滚动轴承可靠性研究

为保障轨道交通车辆转向架牵引电机滚动轴承安全、平稳、可靠地运行,提出一种基于IMF-PCA(本征模态分量-主成份分析)和WPHM(威布尔比例故障模型)相结合的轨道车辆转向架牵引电机滚动轴承(以下简称"电机轴承")可靠性评估方法。将实测采集的振动信号利用自相关系数对IMF中起主导的信息成分进行辨别,对于不同信息成分占主导的IMF分量,利用PCA将其分解为有用信息和虚假分量或噪声组成的一系列主分量。采取不同的筛选剔除方法对IMF进行筛选,将筛选保留的IMF进行重构,得到纯净、敏感的振动信号,并从中提取出能反映电机轴承状态的特征指标,将优选出的特征指标进行特征信息的加权融合。将这个融合后的特征指标作为WPHM的协变量,建立可靠性评估模型,从而实现电机轴承运行可靠性的有效评估。     

上海轨道交通网络运营现状分析及对线路总体设计的建议

实际客流与预测客流的偏差,造成城市轨道交通实际运营需求与设计目标不相符。分析上海轨道交通网络运营现状存在的问题,表现为高峰时段线路运能配置不足、大客流情况下车站客流集散能力不足、系统设计能力不匹配以及配线灵活性不足等。针对运营现状问题,从系统规模配置、车站建筑标准、系统能力匹配性以及配线灵活性等方面提出线路总体设计的对策与建议。     

上海轨道交通11号线南段工程车辆照明系统设计与研究

文章在介绍目前城轨车辆照明系统常用技术的基础上,详细地分析了各种技术的特点,探讨了照度无级自动可调的照明方案在上海轨道交通11号线南段工程车辆上的应用,并进行了照度仿真研究.     

上海轨道交通1号线102号车车体研制

介绍了上海轨道交通1号线102号车车体结构形式、主要特点和主要技术参数,根据DIN6700的相关要求,全面进行了工艺验证,并对该车体进行有限元计算和静强度试验,计算和试验结果均满足相关标准和技术规格书的要求。     

基于多功能车辆总线的地铁车辆远程监测系统研究

多功能车辆总线(MVB)上传送了大量关于地铁车辆运行状态的信息,对故障检测及设备维修有着重要的参考价值。设计一套由解码系统、传输系统和监测系统3 个部分组成的基于MVB 总线的地铁车辆信息远程监系统,实现地铁车辆运行状态的远程监测。介绍该系统的总体设计,以及3个子系统的原理和功能,并利用车门半实物仿真平台和车门控制单元(EDCU)进行系统测试,验证整个数据流程的完整性以及可行性。