铝合金车体隔热壁设计原理

介绍了铝合金车体隔热壁设计方案,包括隔热壁材料的组成、性能。以动车组的中间车体为例,将车体分成15个区域,分别计算其传热系数值,然后得出车辆平均传热系数值。依据UIC553标准,对车体的隔热性能指标进行了试验,试验结果论证了理论计算值的正确性。     

基于ANSYS的客车车体传热系数的研究

文章充分考虑了客车车体隔热壁钢结构形成的热桥的三维传热过程,利用ANSYS软件对客车整车传热过程进行了仿真分析。通过空气焓值的变化来确定隔热壁传递的热量,仿真分析了车内空气温度随时间的变化规律,并对不同材料、结构的车体综合传热系数K值进行了初步分析。     

车辆隔热性能软件的开发应用

在原ＫＺＪＳ软件的基础上，用Ｃ语言重新修改编制了分析软件，使其灵活性、实用性和准确性得到了进一步提高。结合近年来对新开发客车的计算与试验室践，提出了理论计算值与试验实测值的修正系数范围，为今后更加准确地分析研究车辆的隔热性能提供了基本方法。     

客车隔热壁的热图分析

对利用热成像技术测得的客车隔热壁表面温度场进行了分析；提出了对隔热壁进行检查和评价的新方法。     

热力设备保温隔热方法

为达到保温隔热的目的，要从使用材料、保温结构、厚度等方面入手，提高保温隔热效果。     

高速动车组塞拉门隔热性能提升

高速动车组运行时，塞拉门会受到雨雪和冷凝水冰冻的影响。门系统部件受到冷凝水影响时会无法正常动作，为适应高速动车组低温环境的运行需求，塞拉门门扇需提升隔热性能，降低冷凝水对塞拉门各部件的影响。文章分析了高速动车组塞拉门门扇结构，通过对塞拉门门扇内部空腔填充聚氨酯发泡材料、门扇上的中空夹层玻璃采用LOW-E玻璃、玻璃中空层填充氩气、窗框和门板之间选用断热桥型材等措施对塞拉门门扇进行了改进。对改进后的塞拉门门扇进行了ANSYS有限元仿真分析以及隔热性能试验，结果显示，塞拉门的传热系数降低了15.4%,隔热性能大幅提升，能够满足高速动车组低温运行需求。     

高地温隧道隔热技术研究

相对于冻土隧道冻害的大量和深入的研究,高地温隧道热害的研究并不多,而且一般都侧重于对地温场进行模拟,对施工技术措施进行探讨,或者对热害的整体水平进行总体评估;在具体的隔热措施及其降温功效方面,研究甚少。通过有限元数值模拟,对不同隔热材料在不同地温条件下的隔热效果和所需的制冷功率进行试算、分析,确定其功率值,得出相应的制冷剂用量;通过计算得出了不同隔热层厚度对应的冷能补给量,分析得出者的关系。     

弹性车轮动力学复合模型及其性能研究

为深入研究轻轨车辆弹性车轮的动力学作用,基于压剪复合型弹性车轮的结构,在弹性车轮动力学传统模型的基础上,综合考虑弹性车轮轮芯相对于轮毂的6个自由度,建立弹性车轮动力学复合模型。利用多体动力学软件SIMPACK进行仿真计算,对比分析传统模型和复合模型下弹性车轮车辆以及刚性车轮车辆的临界速度、平稳性、曲线通过性能和轮轨磨耗等指标。结果表明:由于传统模型未考虑车轮与车轴之间的偏转刚度和轮对两车轮之间的扭转刚度,因此计算误差较大;采用复合模型得到的弹性车轮车辆的临界速度、运行平稳性指标,以及通过小半径曲线时的轮轨横向力、轮轴横向力、脱轨系数、轮重减载率等较刚性车轮车辆都有不同程度的降低;弹性车轮车辆的轮轨磨耗情况在直线通过时与刚性车轮车辆的相似,而曲线通过时相比刚性车轮车辆降低了约5.3%。     

现代有轨电车储能电源方案研究

文章通过对现代有轨电车车载储能器件的对比分析,提出基于双电层超级电容的复合电源方案,并以国内某规划线路为例,对不同储能电源方案进行建模分析,结果表明,基于双电层超级电容的复合电源能够在确保车辆各项性能稳定的同时,更好地提升车辆的续航能力及故障应急能力。     

轮轨接触几何非线性对车辆动力学性能的影响

为探究轮轨接触几何非线性与车辆动力学性能的关系,提出一种新的轮轨接触几何非线性参数,即复合等效锥度,讨论伴随车轮磨耗增加,复合等效锥度对车辆动力学性能的影响。以线性等效锥度为基础,通过不同轮对横移量对应的接触宽度差值占比对线性等效锥度进行加权,得到复合等效锥度。实测磨耗车轮型面,对比随运营里程增加不同轮轨接触几何参数的变化规律。基于UM建立车辆动力学模型,讨论轨道不平顺激励下复合等效锥度与车轮磨耗之间的关系以及对车辆动力学性能的影响。研究结果表明：复合等效锥度考虑了轮轨接触几何状态变化,计算时不受轮对大位移时局部磨耗的影响,可以更真实地反映轮轨接触的非线性状态。与等效锥度相比,中低不平顺激励下复合等效锥度对轨道不平顺的大小更敏感。复合等效锥度与车辆动力学性能之间存在明确的对应关系。随着复合等效锥度增加,车辆稳定性下降。当复合等效锥度超过0.29后,车辆动力学性能指标的变化趋于稳定。通过复合等效锥度,可对线路不平顺等级和车辆动力学性能进行评估,对轨道车辆设计与维护有一定指导意义。     

城轨车辆司机室端部主吸能结构优化设计

为了提高城轨车辆司机室端部主吸能结构的吸能性能,采用仿真分析的方法对底架端梁和吸能结构的板材厚度进行了优化设计。考虑优化部位对吸能量的影响,建立某城轨车辆司机室车与司机室车以相对速度25 km/h的正撞模型,通过碰撞分析计算得到了结构优化前后的吸能量及车体不发生压溃的最大撞击速度。研究结果表明:提高底架端梁结构的刚度,减小主吸能结构的板材厚度能够满足司机室端部吸能系统的顺序可控变形规律,其吸能性能也得到提升,为主吸能结构的优化设计提供了理论参考。     

Ansys有限元软件在CFG桩复合地基中的应用

探讨了Ansys有限元分析程序在CFG桩复合地基中的应用.在此基础上对CFG桩复合地基的工作机理进行了研究,具体分析了桩、土模量,面积置换率等因素对复合地基沉降量与极限承载力的影响.计算、分析了褥垫层模量与厚度对复合地基工作机理的影响,得到了一些有益结论.     

TBS无砟轨道上部结构层优化设计与参数分析

运用多重叠合梁模型对TBS无砟轨道上部结构层进行优化设计和参数分析，并编制相应的MATLAB计算程序。计算结果表明：增大道床板宽度、支承层厚度以及防冻层弹性模量将有利于降低上部结构层拉应力水平，而增大道床板厚度和弹性模量则不利于结构受力。     

轨道车辆橡胶弹性元件燃烧性能与设计结构的关系

EN 45545-2:2000标准中列出了轨道车辆橡胶弹性元件的燃烧性能参数并要求测试试样的结构需与产品的结构保持相关性。文章通过试验研究表明，对于纯橡胶的弹性元件，燃烧性能随着橡胶厚度的不同而不同，橡胶厚度为6 mm左右时燃烧性能最差，随着橡胶厚度的增加而改善，当橡胶厚度超过15 mm后，改善效果不再明显；对于橡胶与钢板复合的弹性元件，橡胶厚度在15 mm以内时，钢板明显影响橡胶的燃烧性能，可使其燃烧性能参数MARHE、D_S,max大幅降低；对于橡胶与钢板叠层复合的弹性元件，对橡胶起到分隔作用的钢板能够明显改变橡胶的燃烧性能，钢板间距越小，改变程度越大，燃烧性能参数MARHE、D_S,max越小。因此，橡胶弹性元件的燃烧性能参数值与试样的形状和尺寸相关，即与产品设计结构相关，不应认为是橡胶材料的固有基础性能。     

适用于高寒地区的轨道车辆单元式隔热车窗的研制

文章针对高寒地区运用的普速铁路单元式车窗冬季运用期间出现的冷凝水问题,分析了既有车窗的各项性能,提出了一种采用粘接式框架的新型隔热车窗方案,维持了既有单元式车窗的组装及维护便利性,并通过实物验证,显著提升了车窗的隔热性能。     

基于结构力学力法的地铁联络通道冻结壁厚度设计研究

介绍了人工冻结法的基本原理以及人工冻结法中选用合适冻结壁厚度的重要性。现有的冻结壁厚度设计方法无法适用于地铁联络通道冻结壁厚度设计计算,因此结合地铁联络通道的实际受力特点,提出采用结构力学力法设计冻结壁厚度。建立了新的冻结壁结构计算模型,求解冻结壁各截面内力;再利用冻结壁应满足的应力强度条件推导出冻结壁厚度与任意截面所受内力的关系式,计算联络通道的冻结壁设计厚度;利用推导出的冻结壁厚度计算公式,结合哈尔滨地铁联络通道的冻结法施工案例,计算出该联络通道冻结壁设计厚度取2.0 m;利用ANSYS数值分析软件验证了该种冻结壁厚度设计方法满足设计要求。     

客运专线铁路路基沉降控制的若干问题

研究目的:客运专线路基工后沉降控制标准高,目前的地基处理理论与设计方法主要是针对传统的软弱土地基,并不完全适合客运专线路基工后沉降的设计计算与地基加固处理,本文对遇到的若干问题进行分析探讨,提出可采用的方法.研究结论:通过对确定压缩层厚度各种方法优缺点的分析,给出了压缩层厚度计算方法;在分析轨道、列车以及运架梁车等荷载特点的基础上,通过对路基稳定、沉降变形的控制因素分析,对轨道、列车与运架梁车荷载在稳定、沉降计算中的考虑方式与简化形式提出了建议;通过对各种基础形式的荷载传递特性、复合地基的形成条件等内容的研究,提出客运专线路基沉降控制分析应根据路堤基底垫层形式、加固桩的类型,采用复合地基或复合桩基理论进行.     

集包第二双线铁路大黑河4号大桥动力特性分析

集包第二双线铁路大黑河4号大桥为系杆拱桥,主体采用钢管混凝土结构.采用大型结构有限元分析软件建立三维模型,分析桥梁自振特性;从车-桥系统运动方程、动力性能、车辆走行性能等方面对车-桥动力响应计算结果及性能进行分析和评价;对德国ICE-3型动力分散独立式高速列车以不同速度通过桥梁时的动力响应和车辆走行性能进行数值计算.根据计算结果对桥梁结构和运行车辆安全性作出评价,为改进同类拱桥设计和结构提供参考.     

铁路冷藏车传热系数的优化

通过理论分析，得到了铁路冷藏车隔热层厚度与传热系数的优化模型，在广泛调查研究的基础上，进行了实际计算，求得了我国冷藏车最佳的隔热层厚度与传热系数，分析了各因素对隔热厚度与传热系数的影响，并提出了相应的结论与建议。     

高速铁路宽带复合吸声结构设计

针对高速铁路车外噪声频带宽的特征,设计了一种第1层为铝纤维板、第2层为铝微穿孔板的新型复合吸声结构。通过理论研究和试验测试优化调整其结构参数,利用多模态耦合获得了与以往的共振吸声结构相比更宽频带的高吸声性能。经测试,该结构总厚度为100 mm时,吸声系数在250~5000 Hz频段均不小于0.8,降噪系数为0.92,可覆盖高速铁路环境噪声的主要频率成分;总厚度继续增大,低频吸声系数和降噪系数可进一步提高。所设计的宽带复合吸声结构不仅吸声性能佳,选用的材料还具有良好的耐候性和物理、化学性能,绿色、环保、可回收利用。将其应用于我国高速铁路噪声控制工程,有助于推动我国绿色铁路建设。