HXD1型机车二系横向止挡免调系统的研究与应用

以HXD1型机车为研究对象,通过止挡动力学模型、车体横向振动加速度等进行计算、分析,确定二系横向止挡最佳横向限值。再对焊接结构、定位尺寸等进行研究,找到影响横向限值最直接的因素,通过大量的试验验证、恰当的工装配合,最终可以在工序执行前确定加垫量,保证二系横向止挡满足横向限值。     

重载机车二系横向止挡纵向间距对车钩受压稳定性的影响

针对摩擦式车钩受压偏转行为,分析了重载机车二系横向止挡纵向间距对车钩偏转角的关系,通过建立由2台8轴重载机车、1台虚拟货车与4组缓冲器具有迟滞特性的摩擦式钩缓系统组成的列车动力学模型,研究了制动条件下机车二系横向止挡纵向间距对车钩稳定性能与列车运行安全性能的影响规律。计算结果表明:二系横向止挡纵向间距对车钩受压稳定性能及列车运行安全性有重要影响。在500 kN压钩力作用下,当二系横向止挡纵向间距为10 m时,车钩最大偏转角和车体横向错位分别为10°和60 mm,列车安全性指标超出安全限值;当二系横向止挡纵向间距增加至14 m时,车钩最大偏转角和车体横向错位分别减少了70%和67%,列车安全性指标远低于安全限值。在机车设计中,应该适当地增加二系横向止挡纵向间距提高制动条件下列车安全运行性能。     

动车组转向架横向止挡座焊接工艺仿真研究

为了快速确定铁路动车组转向架上尺寸较小、焊接结构复杂部件的焊接工艺,选取某动车组横向止挡座焊接工艺为研究对象,预设2种定位焊工艺和2种组焊顺序,形成4种焊接工艺方案。采用有限元分析软件,对动车组横向止挡座的4种焊接工艺方案进行仿真对比分析。仿真结果表明：横向止挡座采用不同的定位焊工艺对焊接应力和变形的影响较小,适当减少定位焊缝数量对实际焊接生产更有意义;横向止挡座采用“下盖板中间焊缝—下盖板两侧焊缝—立板中间焊缝”的组焊顺序相对更合理。工装刚性固定的压卡方案能够将焊接变形控制在1 mm以内,但局部焊接残余应力峰值为500 MPa,实测焊接残余应力峰值出现在焊缝中心线处,为325 MPa;采取抛丸处理工艺,可以将残余应力降至-327 MPa,达到削减较高焊后残余拉应力的目的。     

二系横向阻尼对车辆系统动力学性能的影响

利用SIMPACK软件建立了CR400BF型标准动车组拖车的刚体、刚柔耦合动力学计算模型,探讨了二系横向阻尼对车辆系统动力学性能的影响。     

高速动车组横向稳定性问题研究

高速动车组的横向稳定性关系到旅客的乘坐舒适度甚至安全性。总结多年以来的高速铁路运用经验,通过理论研究、仿真分析和运用试验等,研究了高速动车组横向稳定性问题的产生原理、影响因素和解决措施。经分析可得,抗蛇行减振器动态刚度等参数对车辆横向稳定性影响较大;车轮踏面磨耗后,在局部线路位置与不饱满轨头匹配不良是引起转向架高频蛇行振动的主要原因,通过定期维护车轮和钢轨状态,可以有效改善这一问题。     

抗蛇行减振器串联刚度对高速动车组运行稳定性的影响

介绍了抗蛇行减振器的简化模型——Maxwell模型,采用SIMPACK软件建立某高速动车组拖车模型,基于非线性稳定性和线性稳定性分析,研究了不同一系纵向定位刚度和等效锥度下抗蛇行减振器串联刚度对临界速度的影响。研究结果表明,与不同的一系纵向定位刚度和等效锥度相匹配,抗蛇行减振器串联刚度对车辆系统稳定性的影响是有差异的,在不同一系纵向定位刚度和等效锥度下抗蛇行减振器串联刚度有不同的最佳值。     

桥门架及横向联结系对下承式钢桁梁桥刚度的影响

采用空间凶模型对钢桁梁桥进行空间结构分析，从静力及动力特性两方面对桥门架及横向联结系对下承式钢桁梁刚度的影响作了较详细的研究，得出了具有实用价值的结果。     

悬挂参数对250km/h高速机车横向动力学的影响

为了提高机车横向动力学性能,利用多体动力学软件建立250 km/h高速机车动力学模型,通过计算分析机车的横向稳定性,得出合理的悬挂参数,判断其非线性临界速度且分析在直线上机车的悬挂参数对机车横向平稳性的影响,分析研究了不同悬挂参数对改善机车横向动力学的影响。     

转向架横向悬挂刚度对直线高速货车脱轨的影响

应用２９个自由度的车辆动力学模型研究直线轨道上较高速度货车脱轨的问题。文中探讨了通过改变转向架悬挂刚度来提高直线路上较高速度货车脱轨稳定性的可能性，通过计算得出轮对蛇行运动的分叉图。     

高速动车组尾车横向晃动调查研究

某型号高速动车组运行过程中,尾车在新轮状态时出现持续晃动,但反向作头车运行时却不晃动.针对此问题,开展了不同线路表面状态下的车辆晃动特征测试,从悬挂系统振动传递特性、轮轨匹配状态,以及关键零部件性能检测等方面着手,确定了车体产生晃动的原因.结果 表明,尾车横向晃动始于车辆高速通过个别道岔时刻,晃动发生后只能通过降速消除...     

动车组自动过分相最低入口速度探讨

依据我国高速铁路分相区长度设置规定,总结各型动车组自动过分相的差异,确定动车组过分相时无电运行走行距离的计算方式。在此基础上,分析动车组自动过分相最低入口速度与分相区长度设置、动车组自身运行阻力、坡道等附加阻力的关系,通过数学模型仿真计算得到在GFX装置过分相和ATP过分相两种条件下动车组通过典型坡道的自动过分相最低入口速度结果,给出了动车组自动过分相最低入口速度的通用速度等级。     

高速列车曲线通过迭代学习半主动控制研究

高速列车通过曲线时,车辆动力学性能恶化。为改善高速列车通过不同曲线的动力学性能,研究了抗蛇形减振器半主动控制对高速列车曲线通过时动力学性能的影响。根据列车运行具有重复性等特点,结合大数据,设计了PD型迭代学习控制算法,并进行控制算法和多体动力学软件的半主动控制仿真,将结果与无控制的仿真结果进行对比。结果显示:经过10次迭代控制后,列车过曲线时的平稳性指标、脱轨系数、轮重减载率、轮轨横向力指标都有所改善。     

机车车辆液气缓冲器特性研究

概述了铁道机车车辆液气缓冲器的基本结构及其工作原理,并根据流体力学和热力学的基本理论,建立了液气缓冲器的动力学计算模型,利用数值模拟方法分析研究了液气缓冲器的静态特性和动态特性,为液气缓冲器在铁道机车车辆上的应用提供了理论依据。     

高速动车组智能气动门控系统研究

CRH2型和CRH380A型动车组气动侧拉门有着结构简单、故障率低的优点,但存在车门功能比较单一,硬件升级困难,越来越不能满足列车智能化的需求。文章基于原CRH2型动车组侧拉门的关键技术,重新设计了气动门的车门控制系统,并在原气动控制系统的基础上,增加了电子门控器等电气部件,通过电子门控器控制气动门的开关门动作;优化了车门的设计结构和控制逻辑,增加了网络通信、故障诊断和下载等功能,消除了既有气动门在运营过程中存在的安全问题和功能单一问题。通过台架试验表明,车门达到了设计要求,保证了列车高速运行时的安全与稳定性。     

无砟轨道扣件刚度突变对高速列车动力的影响

研究目的:无砟轨道结构的弹性主要来源于扣件系统,在高速铁路无砟轨道施工或维修过程中,扣件系统可能出现安装不当或新旧轨下垫板不合理过渡的情况,从而在相邻的扣件间形成较大的刚度差或称刚度突变,静态条件下难以发现,但可能对高速行车的平稳性和安全性产生不利的影响。本文应用轮轨系统动力学理论和ANSYS/LS-DYNA有限元软件,建立了车辆-无砟轨道-路基系统垂向耦合振动模型,根据扣件刚度实际检测的范围,考虑不同的扣件刚度突变工况,计算分析扣件刚度突变对高速车辆及轨道动力特性的影响。研究结论:经过计算分析表明:(1)当扣件刚度局部发生突变时,车体加速度最大值和最小值基本不变,即扣件刚度突变对行车平稳性的影响不大;(2)扣件刚度突变对轮重减载率即行车安全性的影响明显,尤其是列车速度超过300 km/h时,扣件刚度突变直接导致轮重减载率超标;(3)该研究成果可为高速铁路无砟轨道扣件刚度在施工或维修中加强检测、建立严格的控制标准提供理论依据。     

关于提高车辆横向乘坐舒适度的研究

介绍了西日本铁路公司以降低空气弹簧横向刚度、增大横向橡胶止挡刚度方式提高车辆横向乘坐舒适度方面的台架及线路试验结果。     

高速铁路动车走行线通过信号机设置及显示方案探讨

动车走行线是动车组进、出动车运用所的必经之路,确保动车走行线的通过能力,对于保证高速铁路的正常运营秩序意义重大。以东北某高速铁路动车走行线为例,针对存在的动车走行线通过信号机设置和显示关系的不同见解,通过对相关规范条文的深入分析,结合具体工程应用实例,提出能够更好发挥动车走行线通过能力的通过信号机设置及信号显示方案,并提出了进一步提高动车走行线通过能力途径的建议。     

高速动车组恒速控制策略的研究与仿真

为实现电动车组在0～250 km/h的速度范围内稳定运行,提出一种恒速控制策略.通过牵引控制与恒速控制之间平滑过渡,防止在不同控制方式之间切换时引起较大的转矩和电流波动.在速度低于125 km/h采用准恒转矩控制,速度高于125 km/h采用恒功率控制.采用直接转子磁场定向控制系统,牵引逆变器采用空间电压矢量控制的带中点钳位二极管的三电平拓扑结构.仿真结果验证系统具有良好的动态性能和稳态性能.     

高速动车组铝结构侧墙加工工艺研究

高速动车组侧墙部件是高铁铝结构的核心部件之一,由于整车挠度的技术要求,需带预制挠度焊接和加工,开发一套既能准确补偿挠度变化、又能快速有效完成加工过程的侧墙加工工艺是全面提高铝结构大部件加工能力的关键.研究了侧墙加工的工艺开发、夹具设计、刀具选型、工艺流程及数控程序的三维仿真验证.