高速列车制动盘材料的研究现状与发展趋势

综述了国内外用于制造高速列车的制动盘材料的性能特点,制备工艺及其应用的局限性,指出了各类材料对列车行驶速度范围的适应性,根据我国铁路运输现状和铁路科技发展长期规划纲要,结合在摩擦制动材料方面的研究成果,对我国铁路车辆制动盘材料的研究方向和思路提出了建议。     

高速列车车下悬挂结构优化设计方法

基于CRH3高速动车组运营过程中车下设备舱支架故障,从车下设备舱系统与列车各系统之间、与外部运行环境之间的耦合匹配关系人手,综合在线动应力测试、空气动力学压力测试、振动模态测试和数值仿真等技术,对车下设备舱系统功能、结构及安全可靠性进行了系统地研究,提出了结构失效原因、结构新方案仿真计算、样件线路运行试验、结构可靠性评估的优化设计方法．     

高速列车动力系统选型设计方法研究

针对现行高速列车动力系统选型设计工作量大、过程繁琐、效率低等现状,把基于实例和规则推理的技术应用到动力系统的选型设计中.根据动力系统高压、牵引、制动模块的特点,研究了动力系统产品的结构模型,并设计了详细的选型设计流程,通过实例推理得到相似度高的实例,再根据规则推理得到准确的选型结果.在此基础上,开发了高速列车动力系统选型设计软件,以牵引电机选型设计为例,验证了该方法的有效性和可行性.     

高速列车运动稳定性设计方法研究

从车辆结构特征和系统参数对高速列车运动稳定性影响的关系出发,提出了合理的遏制车辆蛇行失稳控制策略,并利用灵敏度分析对控制策略进行了验证.针对系统参数的非线性影响、工程应用以及服役特性,探讨了临界失稳速度设计目标值的确定原则;从车体质量、二系悬挂刚度及阻尼、轴箱纵横向定位刚度等悬挂参数的工程应用角度,给出了参数的选择范围;从列车运动稳定性对参数灵敏度和参数对动力学性能的影响,提出了基于灵敏度的优化原则和性能均衡原则,并引入了运动稳定性的可靠度设计理念.      

高速重载列车关键结构材料疲劳断裂可靠性数据构建方法

1研究的意义 “高速”关系到人民出行是否方便和快捷,“重载”则关系到中国国民经济运转的顺畅、物价水平的高低和社会民生的和谐。中国已拟定高速铁路发展宏伟规划：2004年1月,国务院审议通过了《中长期铁路网规划》,正式批准建设11条客运专线。到2008年约建设6800km,接近现今世界高速铁路总里程（约7000km）;到2020年,建成四横、四纵高速铁路网,     

我国高速列车数字化研发的进展及挑战

高速列车数字化研发是高速列车设计的重要方法,是突破其关键理论及技术的重要手段,也是适应个性化、多样化需求的快速定制手段,以数字化为基础的网络化、信息化和智能化是高速列车未来的发展方向.从高速列车引进到全面自主创新,其研发手段经历了从单个学科的仿真向耦合大系统仿真方向发展,由仅仅关注设计到全生命周期的建模与仿真等逐渐形成了目前的基于数字化平台的集成与优化设计等过程.高速列车研发主要实现了基于计算机仿真、虚拟样机、设计自动化和面向需求的设计等技术的综合运用,但同时也存在着研发成本的不确定性、与网络化等结合程度不高和以人为中心的考虑不足等问题.未来高速列车的研发将在数字化研发平台的基础上综合虚拟试验、全寿命周期的数据挖掘、成本控制、人机工效、知识的管理与重用等技术,并与移动终端等网络化技术结合来实现开放式的研发设计.      

高速列车轮轨激励作用机理及其影响综述

针对高速列车运行过程中普遍存在的轮轨激励问题,系统归纳了轮轨激励常用的研究方法,分析了引起轨道不平顺、车轮非圆等轮轨激励的原因及其作用机制,重点研究了车轮多边形磨耗、钢轨波磨等中高频轮轨激励的形成机理;从动力学性能和噪声方面阐述了轮轨激励作用对高速列车运行品质的影响,从疲劳损伤的角度分析了轮轨激励对车辆/轨道系统零部件服役性能的影响;结合现有监测技术和轮轨激励研究方法,提出了高速列车轮轨激励的研究展望。研究结果表明：现场观测、数值仿真和试验模拟是目前研究轮轨激励最常用的方法;轮轨摩擦自激振动、车辆/轨道系统零部件结构共振、材料自身特性及工艺质量是导致轮轨激励形成的根本原因;系统结构参数、运行速度、里程、载重、线路条件等因素都会影响轮轨激励的形成和发展;低频激励的存在虽然会限制列车曲线通过速度,但对车辆/轨道系统零部件服役性能影响不大;中高频激励会严重影响列车运行品质,使系统长期处于中高频振动状态,引起零部件的结构共振,加速系统零部件的疲劳损伤;建议结合实时监测技术和精准的检测手段对轮轨激励形成机理和发展过程展开深入研究,并可通过轮轨匹配型面优化、工艺设备和减振降噪装置智能化产品的研发、车辆/轨道系统结构优化和维护保养等措施来抑制或减缓轮轨激励的产生和发展。     

高速列车头型数值设计优化研究现状与展望

基于试验的传统列车头型设计方法通过对比从有限设计方案中寻优,并非真正意义上的优化。联合CFD仿真和优化算法进行列车头型设计优化,是列车设计研究的一个新方向。从设计方法、参数化建模以及计算策略等4个方面综述了国内外高速列车外形数值设计优化的研究现状,指出高速列车头型设计的发展趋势,即向与建筑物耦合设计、谱系化设计、多学科设计、全寿命周期设计及随机设计5个方向发展。我国列车运行速度不断提高,需要设计运行安全、高效与环境友好的高速列车头型,发展能广泛应用、高效可靠的列车头型设计理论与方法,建立高速列车头型设计技术规范和标准体系。     

高速列车动模型试验装置的新型加速方法研究

提出了一种高速列车动模型试验装置的新型加速方法,以期获得均匀的动模型车加速度,避免其他加速方法存在的问题;介绍了该加速方法独特的组成结构和试验原理,并进行了相应的动力学分析、数值模拟和试验验证.分析表明:该新型加速方法结构简单、可控性强、动模型车试验段出口速度高、能有效保护车载测试设备,获得了预期的加速效果,可适用于高速列车动模型试验装置模拟列车进出隧道、列车交会、列车与周围环境之间相对运动等一系列的空气动力学试验.     

高速列车动模型试验装置的新型加速方法研究

提出了一种高速列车动模型试验装置的新型加速方法,以期获得均匀的动模型车加速度,避免其他加速方法存在的问题;介绍了该加速方法独特的组成结构和试验原理,并进行了相应的动力学分析、数值模拟和试验验证．分析表明：该新型加速方法结构简单、可控性强、动模型车试验段出口速度高、能有效保护车载测试设备,获得了预期的加速效果,可适用于高速列车动模型试验装置模拟列车进出隧道、列车交会、列车与周围环境之间相对运动等一系列的空气动力学试验．     

高速列车低噪声设计中的部件声学指标分解方法

提出了一种基于整车噪声仿真分析的部件声学指标分解方法;将高速列车的部件声学指标按类型分为声源指标和路径指标2种主要形式,分别基于声线法和统计能量分析方法建立了高速列车的车外噪声预测模型和车内噪声预测模型,通过选定的初始参数作为计算输入,预测车外、车内噪声,并与车辆顶层声学指标进行差异化对比分析;基于声源贡献、路径贡献与参数灵敏度分析,考虑多目标优化,确定了声源部件和路径部件的声学指标。研究结果表明：噪声源的指标分解,基于整车车外噪声仿真分析,当车外噪声预测结果满足声学设计目标且设计裕量在可接受范围之内时,此时的声源参数输入即可作为一组声源指标分解结果;对于传声路径的指标分解,基于整车车内噪声仿真分析,当车内噪声满足声学设计目标且设计裕量在可接受范围之内时,此时的路径参数输入即可作为一组路径指标分解结果;当声源指标或路径指标不满足整车噪声要求时,则需要进行声源或路径的贡献分析,计算主要贡献声源或路径的参数灵敏度,通过对主要贡献声源或者路径进行修正迭代,使之最终满足声学设计目标;低噪声设计需要不断综合多项指标的反馈,合理地调整部件声学指标,确保声学指标分解满足顶层目标,且具有可行性。     

水平加筋体加固岩溶路基受力机理及设计方法

为了解决现有设计方法未考虑水平加筋体的滑移效应,低估铁路路基面变形的问题,对水平加筋体加固铁路岩溶路基的受力机理进行了研究,提出了一种新的设计方法. 首先,明确了荷载传递机制和水平加筋体受力模型;然后,从严格控制铁路路基面变形的角度出发,在现有设计方法的基础上,考虑滑移效应并假定锚固区加筋体应变呈线性变化,通过引入加筋体松弛量建立了加筋体挠度修正公式;再次,提出了考虑滑移效应的水平加筋体加固铁路岩溶路基的设计方法,明确了验算内容和设计流程;最后,将所提方法应用于某模型试验,并与实测值及数值分析值进行了对比. 研究结果表明:考虑滑移效应能够有效修正路基面变形计算值,路基面变形值由0.18 m修正为0.25 m,接近于实测值0.23 m和数值分析值0.21 m,方法准确,可为实际设计提供依据.      

高速铁路动车组不分闸过电分相动态过程及馈线保护研究

1研究的意义 如果把铁路比作国民经济发展的动脉,则客运专线等高速干线铁路则是其中的主动脉,并构成了我国铁路网的基础骨架。2008年8月1日,我国第一条时速300公里的京津城际高速客运专线正式投人运行,开辟了我国高速铁路的新纪元。2008年4月18日,温家宝总理正式宣布历经十几年讨论、总投资2200亿元的京沪高速铁路全线开工。     

按最小空隙率法优化水泥稳定碎石半刚性基层材料配合比组成设计方法研究

在惯用的级配曲线进行水泥稳定碎石级配设计的基础上,从提高水泥稳定碎石抗收缩能力的角度出发,提出有关按最小空隙率法进行水泥稳定碎石配合比最佳组成设计的新方法,经实践证明,按该方法进行配合比组成设计的水泥稳定碎石强度高、耐久性强,能减少或消除沥青路面因水泥石收缩而产生的反射缩裂缝.