轨道随机激励下弹性约束轮对的首次穿越失效问题分析

考虑轨道激扰和自身结构参数随机因素建立弹性约束轮对的随机动力学模型,利用奇异性边界理论分析系统的随机全局稳定性,得到系统发生首次穿越失效的条件,同时建立系统可靠性函数和首次穿越时间的概率密度函数所满足的后向Kolmogorov方程和广义Pontryagin方程,结合初始条件和边界条件给出首次穿越问题的提法。结果表明:系统能量在接近安全工作域边界时降低得较快,能量初值远离安全域边界可降低损坏概率密度峰值并将对应的时刻延迟;系统失稳后在某一时刻最危险,而不是我们常认为的时间越长系统越危险;随着轨道随机激励强度的增加会使系统可靠性下降加快,平均首次穿越时间提前。     

磁浮列车随机稳定性及首次穿越问题研究

磁浮列车的失稳常受导轨随机不平顺、气动荷载、磁浮架质量、磁浮车质量等激励的影响.为了高效获取磁浮列车临界失稳的解析表达式和首次穿越时间,建立参激和外激作用下磁浮车-架两自由度系统简化力学模型,在哈密顿理论和有限差分法框架下进行磁浮列车系统左边临界特征值和首次穿越分析,提出系统的稳定区域和首次穿越时间的概念.研究结果表明,当考虑导轨随机不平顺和气动荷载时,外激功率谱与磁浮列车的失稳密切相关.系统只要考虑外激功率谱,平凡解概率不稳定;不考虑外激励功率谱,存在参数激励强度,系统则存在临界稳定域.在一定的参数组合之下,系统的左边临界特征值为1,超过则失稳.左边临界特征值相对应的控制、阻尼、质量、参激等参数组合区域为稳定域.悬挂线性阻尼、等效磁动阻尼越大,越有益于稳定;磁浮架质量、磁浮车质量及激励强度减小,方益于稳定.该结果对磁浮列车设计中如何避免在参数匹配不合理时产生振幅过大现象以及避免外激功率谱过大使得进入首次穿越失效时间过短有实际意义.     

轮对蛇行运动Hopf分岔的非线性控制

采用非线性系统的微分几何理论，提出了一种输出-干扰解耦法，对机车轮对蛇行运动的分岔进行控制，通过适当的非线性坐标变换，将其转化为线性系统，并实施最优控制，可使参变量变化时，系统始终能保持在渐进稳定的平衡态，仿真结果证明了该方法的有效性。     

轮对加工组装对防止车轴早期断裂失效的重要性

通过对现行轮以加工组装的分析，提出车轴断裂的关键在于防止早期失效的因素的存在，而改进和提高轮轴的加工组装技术和质量是防范车辆断裂失效的关键。     

轮对-曲线轨道非线性接触系统垂向振动分析

轨道超高是高速列车曲线行驶的主要参数之一,直接影响到车辆的安全性和轨道的耐久性.为研究轮轨垂向振动状态下曲线轨道超高的影响规律,基于动力学理论建立轮轨三维实体非线性接触的有限元模型,采用瞬态动力学分析方法,在曲线轨道高低不平顺激励下研究曲线轨道超高对轮对-曲线轨道非线性接触系统的动力影响.研究结果:低速在较大超高的轨道...     

货车轮对两车轮重心分布对轮对运行品质影响的探讨

TB/T 2817-1997<铁道车辆用辗钢整体车轮技术条件>要求车轮生产厂对每个车轮做静平衡测试,并根据测试结果在车轮辐板上打上标记字样(E2表示最大残余不平衡值为75 g·m、E3表示最大残余不平衡值为125 g·m),并用带状油漆标记标示出车轮重心的偏离方向.车轮的静平衡测试保证了单个车轮的质量,但是货车制造厂在轮对组装时并没有充分利用车轮的测试结果.笔者从以下几个方面探讨了车轮重心分布对轮对运行品质的影响.     

稳定轮失效对跨坐式单轨车辆运行安全性及舒适性的影响

通过Simpack建立稳定轮失效而安全轮正常工作的跨坐式单轨车辆动力学模型,根据安全性及舒适性评价指标,研究在横风作用下稳定轮失效对车辆的安全性及乘客舒适性的影响。结果表明,在横向风条件下,稳定轮失效的单轨车辆仍具有一定的安全运行能力,通过曲线时不会发生倾覆;但抗倾覆稳定性变差,在直线或曲线时乘客舒适性恶化。建议稳定轮失效后车辆应减速行驶,尽快到邻近站点疏散乘客。     

时变滞后非线性随机大系统的指数稳定性

研究了一类变时滞非线性随机大系统的均方指数稳定性.利用高维Halany不等式、向量Lyapunov函数及M矩阵等工具得到了这类非线性随机大系统的稳定性判据.     

时变滞后非线性随机大系统的指数稳定性

研究了一类变时滞非线性随机大系统的均方指数稳定性。利用高维Halany不等式、向量Lyapunov函数及M矩阵等工具得到了这类非线性随机大系统的稳定性判据。     

非线性随机时滞系统的部分变元稳定性

研究了一类非线性随机时滞系统部分变元的稳定性,利用比较原理给出系统部分变元的随机指数稳定、随机指数P稳定、依概率稳定、依概率渐近稳定、P阶均值稳定的判别准则.     

非线性随机时滞系统的部分变元稳定性

研究了一类非线性随机时滞系统部分变元的稳定性，利用比较原理给系统部分变元的随机指数稳定，随机指数P稳定，依概率稳定，依概率渐近稳定，P阶均值稳定的判别准则。     

一种基于有控随机与随机有控约束的列车运行仿真模型

本文在对列车运行随机过程理论描述的基础上，深刻地分析了有控随机与随机有控因素以及二综合作用对列车运行的影响。进而给出了一种多进钟多车站交互进程式的列车运行仿真模型。该模型能比较符合实际地对列车运行进行有效模拟为列车运行调整，运行延误分析和能力分析等一体化研究提供工具。     

随机机会约束的多式联运多目标优化

多式联运具有参与对象多、运作环节复杂等特点以及经济性、时效性上的要求.考虑在途时间和中转时间的随机性、交货时间窗以及不同运输方式的班期限制对多式联运的影响,将一般的多式联运路径优化模型扩展为随机机会约束规划模型.该模型以总期望成本与总期望时间为优化目标,引入货物在规定时间内交付的概率以直观反映运输服务水平.设计了蒙特卡...     

铁道车辆轮对轮位差的测量

通过对货车转向架结构及零部件装配关系和轮位差传统的测量方法的分析,提出了轮位差的测量应以轴肩为基准;介绍了一种新型铁道车辆轮对轮位差测量尺。     

铁路空车调配问题的随机机会约束模型及遗传算法

提出一类特殊的随机机会约束模型来求解铁路空车调配问题。这类随机机会约束可转化为相应的确定性等价类,应用遗传算法求解。通过对实际空车调配问题的数值计算和分析,表明了不确定性优化模型和所设计遗传算法的有效性并在铁路运输中有广泛的应用前景。     

悬挂式单轨车辆走行轮失效对曲线通过及运行平稳性影响的仿真分析

悬挂式单轨车辆走行轮在车辆运行中起到承载和传力的重要作用,其走行轮失效对悬挂式单轨车辆运行性能有重大影响。通过多刚体动力学理论建立悬挂式单轨车轨耦合动力学模型,仿真分析了不同工况下走行轮失效对单轨车辆曲线通过及运行平稳性的影响。仿真结果表明:空载状态下走行轮失效的悬挂式单轨车辆在曲线半径100 m的线路上限速为35 km/h,而满载状态下走行轮失效的车辆一直处于不安全状态,需要尽快行驶到就近站点疏散乘客;同侧走行轮失效对单轨车辆的影响趋势基本一致;在相同行车速度下,走行轮失效时竖向平稳性指标出现了部分数值超过3.0的情况,说明走行轮失效时车辆的运行平稳性会变差。仿真研究结果可为走行轮失效的悬挂式单轨车辆运行提供参考。     

轮对的疲劳强度试验

安装在伊利莎堡的新弯曲转动试验台可对广泛领域中的许多零件进行试验,首先是指车轮和轮对车轴。试验台设计成可调式,从而可以对各种结构的零件进行试验。     

机车车辆轮对的探伤

阐述了铁路机车车辆轮对在制造和修理中的无损检验效果。利用整体辗钢轮和PY-1型及PY-141型车轴金相组织的研究成果,经对现行技术标准的分析,介绍了此领域中无损检验的最新研究结果。     

耦合轮对的发展

分析了铁道车辆传统的固定轮对和独立旋转车轮在车辆动力学性能中的优势和弊端，在介绍了国外从独立旋转车轮到耦合轮对的研究过程中，还提出了另一种耦合轮对方案－－磁流体耦合轮对。分析表明，由于磁流体耦合轮对的可控性，将会使车辆动力学性能得到大幅度提高。