体悬电机变轨距转向架动车动力学性能及参数优化

建立了一种适用于1 435/1 000 mm轨距变换、电机体悬的高速动车组变轨距转向架动车的动力学模型;重点计算在2种轨距线路上动车采用不同的轮轨匹配关系、不同磨耗状态下的运行稳定性分岔特性,并计算了轨距、轮轨游间对运行稳定性的影响;计算了车辆运行垂向和横向平稳性以及在不同曲线工况条件下车辆的曲线通过性能,结合相关动力学标准对各项动力学性能指标进行了评定,并对造成各项动力学指标差异的原因进行了简要分析;以电机体悬式变轨距转向架动车的12个悬挂参数为因子,以车辆蛇行失稳速度、轮轴横向力、轮轨垂向力、轮重减载率和脱轨系数5个动力学指标为响应,采用最优拉丁超立方设计方法进行试验设计;建立径向基神经网络代理模型,采用NSGA-Ⅱ多目标遗传算法对动车主要的悬挂参数进行多目标优化。计算结果表明:在设计工况条件下,所设计的高速动车组变轨距转向架动车在2种轨距线路上运行稳定性、平稳性和曲线通过性能均能满足设计要求;在1 000 mm轨距上运行的稳定性优于1 435 mm轨距情况,但运行平稳性和曲线通过性能劣于1 435 mm轨距情况;优化后的悬挂参数可以兼顾车辆的运行稳定性、平稳性和曲线通过性能,使车辆具有更好的动力学性能,在2种轨距线路运行上所有计算性能指标均满足相关标准。      

基于Transtar软件的地铁站施工期间交通组织设计 ——以武汉市地铁二号线积玉桥地铁站施工为例

以武汉市地铁站2号线积玉桥站为例,在分析现有交通组织局限性的基础上,运用单向交通、公交改线、施工段设计等方法对施工周边路网进行交通组织优化设计。最后选用Transtar软件对设计方案进行评价,得到相关数据,验证设计方案的可行性。     

公路线路设计方案比选常用方法研究

本文主要对公路线路设计方案比选常用方法进行分析,总结了5种公路线路设计方案常用的方法,主要有:多指标综合比选法、模拟计算法、优缺点对比分析法、价值工程方法和熵权比较法。然后对其优缺点进行分析,通过案例分析总结其在实际公路线路设计的具体情况,列出其设计难点。     

基于美国CFR标准的地铁车辆动力学分析

为确保我国提供美国轨道车辆产品满足设计要求,研究美国CFR标准的地铁车辆动力学性能评估方法.首先,总结CFR标准中车辆运行时产生的轮轨力、车体加速度及转向架横向加速度数据的处理方法及评价指标;其次,建立某出口地铁车辆的动力学分析模型,再结合线路运行条件和车辆结构特点确定动力学分析工况;最后,在典型运行工况下,进行地铁车辆的动力学分析,并依据标准要求对计算结果进行低通滤波及窗函数的数据处理.结果表明:地铁车辆动力学性能良好,满足设计要求.分析结果可为地铁车辆设计提供理论依据,同时其动力学分析思路亦可推广到类似产品的动力学分析中.     

高速铁路线路空间线形的动力学评价指标体系研究

为了全面反映高速铁路线路空间线形作用下的轮轨动态相互作用特征,基于车辆-轨道耦合动力学理论,综合考虑车辆系统与轨道系统的动力响应,提出了高速铁路线路空间线形的动力学评价指标体系研究方法.针对高速铁路平纵断面参数,确定了变化敏感的动力学指标,并给出了具体的高速铁路空间线形评价指标.以高速铁路纵断面线形评价为例,详细介绍了该研究方法的应用与实施过程,在此基础上,给出了高速铁路纵断面的参数设计建议.研究结果表明:在时速为350 km高速铁路线路线形参数的设计过程中,竖曲线的设计原则是应尽可能采用较小的坡度及较大的竖曲线半径,且夹坡段长度不小于300 m.      

基于效用理论的铁路选线方案比选模型

为了解决传统铁路选线设计方案评价方法没有考虑不同宏观经济形势的影响,并且对于一些不能完全用货币衡量的环境影响和社会效益等定性指标难以进行定量化研究的问题,引入效用理论以及多属性决策中的投影法,在专家采用语言变量对定性指标进行评价的基础上,将定性指标转化为区间数,再通过定义效用函数对宏观经济的影响效果进行量化,建立了不同宏观经济形势影响下的线路方案评价模型.根据该模型,通过使用不同的经济环境因子k来选择与其对应最优的线路方案.最后通过一个局部走向方案的比选实例说明了模型的作业程式,为新形势下铁路选线设计的方案选择提供了一种新的综合评价方法.      

综合评价方法在船舶驾驶舱设计的应用

对驾驶舱室设计方案进行评价是衡量其设计优劣的主要途径,但由于布置方案评价指标的多态性及模糊性,使得难以用一个精确的数据来评价一个舱室设计方案的好坏,所以至今在舱室设计方案选择过程中总是凭借设计人员的经验和直觉去判别.在驾驶舱室设计方案的评价和选择方面给出一个判断决策模型.     

高速动力车的平稳性分析

在高速动力车的设计中为了获得良好的动力学性能，采用了许多与传统机车结构不同的新技术。本文根据高速动力车的结构，建立了合理的计算模型，用随机响应方法计算了高速动力车的平稳性指标和轮轨动作用力，介绍了平稳性和轮轨动作用力的评价标准，对高速动力车的运行平稳性和轮轨动作用水平作出了评价。     

轴箱拉杆检修专用设备的优化设计

采用矩阵综合法优化排除非优设计方案,使待评价方案的维数从七维降为四维数,方案数从6750个降为386个,再通过对的优化,使待评价总体方案的数量进一步降至8个．最后通过经济和技术评价方法确定了最终设计方案。     

提速货车转向架试验研究

系统地介绍了中国提速货车在滚动振动试验台所进行的动力学性能试验情况,特别是通过滚动振动试验台试验所进行的参数和结构优化过程,分析了这些货车转向架设计中的得失。对货车转向架性能进行了必要的理论研究,分析了主要参数对转向架动力学性能的影响规律,并提出了转向架设计和定型的意见。     

勘测设计一体化、智能化研究(G)──新建铁路选线设计智能CAD方法的研究通过技术鉴定

由西南交通大学、铁道部第二勘测设计院和长沙铁道学院完成的铁道部科技研究开发计划合同项目：勘测设计一体化、智能化研究（Ｇ）──新建铁路选线设计智能ＣＡＤ方法的研究近期通过了铁道部科技教育司组织的技术鉴定。 该项研究引入人工智能和知识工程,将知识库技术、数据库技术、交互式图形技术与最优化方法相集成,用面向对象建模技术开展本项研究。其主要研究内容为：线路平面走向方案评选模型的研究;生成线路平面初始方案的智能ＣＡＤ方法的研究;线路平、纵断面整体优化的改进与提高（长沙铁道学院负责）;线路最佳方案综合评价;…     

小半径曲线钢轨非对称打磨廓形设计方法

为设计可提升列车小半径曲线通过性能的钢轨非对称打磨目标廓形,对中国现有CN60钢轨廓形进行了几何推导;以钢轨廓形几何参数作为设计变量,以车辆系统多体动力学指标作为综合目标函数,考虑钢轨打磨约束条件,提出了一种针对小半径曲线钢轨非对称打磨廓形的多目标数值优化模型;基于差分进化算法编写了相应的数值计算程序,并选择合理的计算参数求解了优化模型;根据实际线路参数分析了优化后钢轨打磨廓形的轮轨接触几何特性,并验证了列车的小半径曲线动力学性能。研究结果表明:提出的优化方法具有较快的计算速度,优化模型仅迭代了97次即可获得理想的钢轨打磨廓形;非对称打磨使内外钢轨具有差异性的打磨位置与打磨深度,将轮轨对中位置向轨道内侧移动了约10 mm,且不会改变轮缘处的轮轨匹配特性,有效增大了轮对横移10 mm范围内的轮对滚动圆半径差与轮轨接触角差,降低了列车在通过小半径曲线时的轮对横移、轮轨横向力、脱轨系数和轮重减载率,提高了转向架的横向稳定性和轮轨磨耗性能;虽然该打磨方式获得的钢轨廓形增大了轮轨接触应力,但并不会引起轮轨塑性变形。由此可见,该设计方法为提高列车的中小半径曲线通过能力提供了一种可行途径。      

基于频域平稳性的高速机车悬挂参数优化匹配

为合理优化匹配悬挂参数以提升高速机车动力学性能,针对某高速机车,采用虚拟激励法计算频域横向平稳性指标,提出了考虑频域横向平稳性和稳定性多目标性能的关键悬挂参数多参数协同优化方法;分别以2种抗蛇行减振器布置方式和3种轮轨接触状态运行工况为例,验证了该方法对机车横向动力学性能的提升效果.结果表明：低轮轨接触锥度工况机车一次蛇行稳定性较差,尤其采用抗蛇行减振器斜对称布置方式,机车后司机室横向平稳性显著变差;对于低锥度工况,需以提高机车稳定性为优化目标,而高锥度工况则更需关注其横向平稳性;为兼顾不同轮轨接触条件下机车动力学性能,以提高线路适应性,机车一系纵向刚度、抗蛇行减振器阻尼和二系横向减振器阻尼值在文中给定的优化范围内应尽量选取较小值,建议分别选取12 kN/mm、600 kN·s/m和25 kN·s/m.     

基于改进遗传算法的铁路三维空间线路智能优化方法研究

归纳和总结了铁路线路智能优化与三维空间信息之间的内在联系,基于OSG技术对空间信息数据进行高效组织,加工处理与信息输出为一体,建立了三维空间信息模型,为铁路三维空间线路智能搜索提供可视化地理信息环境。以平面交点坐标、交点半径、纵面变坡点里程、变坡点高程为设计变量,充分考虑了空间线路平面约束、纵断面约束、平纵组合约束和环境影响约束条件,深入分析铁路三维空间线路优化费用目标函数,建立了铁路三维空间线路综合优化数学模型。采用浮点编码方式,以交点偏移距、交点曲线半径、链式变坡点高程为基因序列,针对多约束条件构成的优化空间进行深入的研究,生成线路方案群;基于多目标排序矩阵方式对每代中线路方案进行适用度计算,设计了选择、交叉和变异三类遗传算子,逐代遗传进化,实现了线路方案向最优线路方案群自动搜索,完成了铁路三维空间线路智能寻优过程。以本文提出的理论与方法为基础,基于vs.net、OSG、数据库等技术实现了铁路三维空间智能选线系统的开发,结合实际工程对本文的理论模型与算法进行了验证和评价。     

紫云至望谟高速公路路线设计影响因素及其具体方案分析

高速公路是各地区经济发展的重要枢纽,高速公路线路的设计对于高速公路建设有着十分重要的影响。在设计过程中,需要对高速公路路线设计影响因素进行综合考量,最终确定最佳的设计方案。结合实例对高速公路路线设计影响因素进行分析,并阐述了该工程的应对策略和设计方案。     

EMS型磁浮列车悬浮力分析

悬浮系统是磁浮列车的重要组成部分,其性能将直接影响车辆的性能。悬浮力是线路桥梁设计和车辆线路动力学分析的基础。根据EMS型磁浮列车的特点,给出了悬浮系统的数学模型,分析了悬浮力的大小及其动态特性。     

FSC方程式赛车空气动力学套件性能分析

介绍了空气动力学套件的设计和模拟分析过程,通过CFD流场分析完成空气动力学套件的优化设计。在此基础上分析了赛车车辆周围气流的压力分布和速度分布规律,研究了空气动力学套件的性能;采用Optimumlap,对赛车实际行驶工况进行了模拟。结果表明:加装空气动力学套件,对于提高赛车的操纵稳定性和安全性具有非常重要的意义。     

山区高速公路螺旋展线路段线形安全评价方法

根据螺旋展线路段的线形特点,将基于"速差"、"车型速差"和"速度梯度"的评价标准,以及考虑横断面变化路段、隧道路段、长大弯坡路段的运行速度修正模型应用于工程实例中,可使运行速度的评价方法适用于螺旋展线路段,确保线形设计的连续性和一致性.     

我国重载货车转向架曲线性能对比仿真

为比较我国研制的27 t轴重侧架交叉支撑转向架和副构架径向转向架的低动力作用性能,基于车辆-轨道耦合动力学理论和两种转向架的具体结构,分别建立了车辆-轨道耦合动力学模型,应用车辆与线路最佳匹配设计方法,对两种转向架的曲线通过性能进行了仿真计算,并以轮对摇头角、轮轨横向力和轮轨磨耗功等参数与传统转向架进行了对比分析. 仿真结果表明:在曲线半径小于800 m 线路上,相对传统转向架,两种转向架能有效降低轮轨动力作用,且副构架径向转向架降低轮轨磨耗更具优势;但随曲线半径增大和受线路不平顺影响,径向转向架的径向作用会逐渐弱化;当曲线半径超过1 000 m后,两者的轮轨磨耗基本相当,即利用径向转向架来降低轮轨磨耗的效果不明显.      

关联分析方法在公路边坡设计方案选优中的应用

结合工程实例,介绍了用灰色关联分析法优选公路边坡设计方案的具体方法。认为该方法可使抽象的概念量化,量化的概念模型化,最后达到优化的目标,在一定程度上可以提高评价的合理性和科学性。