自然环境温度作用下一维混凝土内温度响应模型

基于传热方程和傅里叶级数推导出一维混凝土内温度响应模型,并探讨其相关参数。通过现场试验,研究自然环境温度作用下的一维混凝土内温度响应规律,利用实测结果验证混凝土内温度响应模型的合理性;此外,利用实测数据验证求解混凝土传热系数方法的可行性。试验结果表明:所建立的一维混凝土内温度响应模型可表征自然环境温度作用下混凝土内温度响应规律,其理论拟合曲线与混凝土内实测温度值吻合较好;推导出的表面换热系数公式可以作为求解其值的新方法。     

粒径对块石层自然对流特性影响的试验研究

用粒径为5～8,8～15和15～20 cm的3种块石分别填筑成块石层模型,在实验室内研究它们的空气自然对流特性。结果表明,在块石层模型下表面保持20℃而上表面从20℃降至-20℃的过程中,模型内均产生了Benard流,而且模型内空气自然对流的强弱与块石的粒径有关,粒径为15～20 cm的块石层模型内气流速度最大,约为2.2 m.s-1;粒径为8～15 cm的最小,约为1.5 m.s-1,这种变化主要是由块石层内热弥散效应以及块石与空气间接触面积的改变而引起的。控温方式对空气自然对流影响的研究表明,由模型上表面降温所产生的空气自然对流效应强于在块石层模型下表面升温,故在实际工程中,冬季块石层内的空气自然对流更易于发生。针对模型内空气流速计算值均比实测值小的问题,建议在进行多孔块石结构对流换热理论计算时,应考虑块石层模型的假设条件、热弥散作用、流动惯性以及空气热物性随压力的变化等的影响。     

货车26型轴承典型故障台架试验研究

针对货车26型轴承典型故障类型进行了台架试验,得出新造轴承及注脂量超差、保持架裂损、滚子环形条纹、内圈挡边角度超差、滚道剥离等故障轴承在不同试验载荷、不同试验速度及运转时间下的温度变化规律,为货车26型轴承热轴故障分析及在线健康检测提供了参考。     

筋板角度对高速列车制动盘散热性能的影响分析

针对高速列车制动盘因散热不均匀容易导致热衰退、热裂纹、热疲劳寿命降低甚至制动失效的问题,基于市场现有的高速列车通风式制动盘模型,建立了4种不同筋板径向夹角的制动盘模型,分析了制动盘温度场和流速场的分布情况,研究了筋板角度对制动盘散热特性的影响。结果表明：所有模型中A15模型的温度分布较均匀,散热效果相对更优;适当增大筋板结构的径向夹角有利于增加制动盘与空气对流换热的有效面积,有利于制动盘的散热;制动盘筋板角度为21°时可获得最优的散热性能。     

牵引齿轮传动比对电机轴承温升和换热的影响

该研究分别针对传动比为2.6、3.0、4.5的DF_4D型客运(货转客)机车,综合分析了同一区段、同一客运车次的机车走行部车载装置监测温度、柴油机转数、柴油机输出功率、机车速度等相关数据。为降低运行中热惯性对采集数据的影响,将上述采集数据转化为时均值,计算了上述3类传动比对应的机车速度、牵引电机输入功率、轴承温升时均值。结果表明,当机车速度为81.5 km/h、柴油机转速为800 r/min、牵引电机单台通风机通风量为4.5 m³/s时,牵引齿轮传动比从2.6变为4.5,输出端轴承黏性耗散引发的温升提高4.8℃,黏性耗散热量增加了2倍,电机转子转速升高,强化了轴承与冷却空气的换热,对流换热强度提高1.78倍。     

速度400 km/h高速列车轴箱轴承技术研究

高速列车轴箱轴承的可靠性和高速性能是保障高速列车运行安全和运行效率的关键因素。依据高速列车轴箱轴承的实际应用工况特征,并结合现有高速列车轴箱轴承的检修统计数据,对比分析了双列圆锥和双列圆柱设计的轴箱轴承技术特点。针对现有某高速列车车型,以满足运营速度400 km/h的技术要求为目标,对双列圆锥轴箱轴承低摩擦优化设计和轴箱系统散热设计优化这两个方面进行研究。其中为了准确评估摩擦功耗,建立了轴承—车辆刚柔耦合动力学模型,并以京津轨道谱和实测车轮不平顺作为输入,计算了轴承的动态载荷。轴承摩擦计算结果表明,在车速400 km/h,X-life设计的双列圆锥轴箱轴承的摩擦发热功耗比原有双列圆锥轴箱轴承大约降低24%;轴箱轴承台架测试显示,在更高的车速下,X-life设计的双列圆锥轴箱轴承运转温度比原有双列圆锥轴箱轴承降低了大概15°C。轴箱系统热仿真计算显示,在相同的热源输入和环境温度和散热条件下,铝合金轴箱体的最高温度相比铸铁轴箱的最高温度降低了约20°C。相关研究结果,可以为运营速度400 km/h高速列车的轴箱系统总体设计提供参考。     

高速动车组大数据PHM系统研究与应用

针对延长高速动车组使用寿命和提高使用效率的问题，在研究了工业大数据、故障预测与健康管理（PHM）的定义和应用、PHM相关标准以及国外PHM软件开发平台的基础上，搭建了基于大数据的车载、地面故障预测与健康管理系统一体化的功能架构并提出技术实现方案，应用动车牵引电机轴承温度健康状态模型,以牵引电机轴承温度和环境温度数据为基础,进行了实例分析。     

关于铁路货车轴承压装过程质量控制的建议

铁路货车轴承压装质量控制是车辆制造、修理中的一个重要环节。文中阐述了轴承压装工艺,提出了测量器具温度统一、配合过盈量的控制、压力值判定、到位检查等是控制质量的关键要素,提出改进建议。     

钢-混结合梁试件温度分布的研究

模拟青藏高原昼夜交替变化的气温,对钢—混凝土结合梁试件进行理论和实验研究。将试件冷却至-50℃,然后置于室温环境中,在自然对流条件下升至室温,测量试件内测点的温度。采用控制容积法对钢—混凝土结合梁试件升温过程的温度分布进行数值计算。计算结果与实验值基本吻合。对钢—混凝土结合梁试件的温度分布情况和变化规律的研究结果表明,试件内部温度分布不均匀,变化较大。青藏高原的气温大幅变化可能会对青藏线铁路桥梁产生不良影响。     

路堤块石自然对流特性的室内试验研究

通过室内试验,对青藏铁路路堤块石自然对流过程中风速场和温度场特性及其变化规律进行研究。结果表明:在初始控温一段时间后,风速场趋于稳定,对流涡包由无序状态逐渐发展为单胞状态;降温过程中,块石层内温度场的变化较规律,尽管对流涡包形状和大小稍有变化,但一直处于单胞状态,对流中心位于块石层中部;尽管温度场变化会引起风速场变化,但当温差达到一定值后,虽继续增大,最大风速基本不再变化,且仍位于块石层中部;自然调温过程中,由于产生热交换,块石层内温度场发生较大变化,块石层内整体温度升高,且温度场变化较混乱,风速场极不稳定,对流涡包由较为规则的单胞状态,逐渐进入无序状态。