高速动车组定位转臂载荷谱分布特征研究

选定动车组轴箱装置中的定位臂作为研究对象,采用准静态法对其进行载荷识别。建立国产某型号动车组轴箱定位转臂的有限元模型,并分析计算得到定位转臂的准静态传递系数。以该型动车组在我国某线路上运行的实测结果为基础编制载荷谱,并研究分析其载荷分布特征。     

基于线性插值的动车组牵引电机速度估计方法

如何有效实时检测牵引电机的速度信息是实现动车组高性能牵引控制的基础.本文介绍用于动车组速度的齿轮速度传感器的测速原理,在此基础上,提出一种基于线性插值的电动车组用异步牵引电机转速估计的方法.该方法在低速区和转速调节的动态过程中效果显著,有效克服速度传感器低分辨率带来的测最延时问题,并且转速估计的准确性不受牵引电机参数变...     

高速动车组车体机器人加工位置校准方法研究

在高速动车组车体机器人加工例如高铁侧墙等大型工件过程中,通常采用离线编程的方法,但由于工件形变较大,对机器人加工路径精度要求比较高,精确校准加工位置尤为重要。结合高铁侧墙清根作业过程中的位置校准相关问题,提出了一种基于几何特征的改进算法,并对所得数据进行试验分析,试验表明新的改进算法保证了配准精度,同时缩短了算法的执行时间。     

基于随机载荷谱的构架疲劳强度研究

考虑构架结构弹性振动的影响,基于随机载荷谱的方法对转向架构架进行疲劳寿命分析.为了定性地检验随机疲劳寿命的正确性,将计算得到的疲劳寿命薄弱区与基于UIC方法理论计算及试验得到的疲劳强度危险区进行比较.对比结果表明,两种方法得到的构架疲劳危险区域基本一致,而基于随机载荷谱的疲劳分析方法预测出构架疲劳寿命更保守.     

基于灰色理论的列车组合定位轮径校准方法研究

多传感器组合定位是实现低成本、高精度列车定位的有效方法.本文针对列车车轮磨损导致轮径减小从而影响组合定位系统里程计定位精度的问题,分析列车组合定位系统里程计定位的误差特性,给出利用GPS、惯性定位传感器辅助轮径校准方法,并结合灰色预测理论,提出一种基于灰色理论的轮径校准方法.该方法通过"更新-预测-更新"的过程,在一定...     

货车车体疲劳试验载荷谱编制方法研究

以C70车体为研究对象,实测得到车体载荷数据和疲劳关键部位的应力数据。对实测数据用于车体台架疲劳试验的载荷谱编制方法进行了研究,提出了利用车体载荷和应力同步响应关系编制疲劳试验载荷谱的方法。依据损伤等效原则,剔除了对车体损伤无贡献的小应力循环,简化浓缩了应力时间历程。利用载荷和应力测试的同步性,对实测载荷时间历程进行简化和浓缩,编制了适用于车体台架疲劳试验的载荷谱。结合累积损伤理论,对比分析了浓缩前后车体疲劳损伤,验证了该方法的可行性和准确性。     

基于载荷谱提升转向架构架疲劳可靠性研究

铁路客车转向架构架在服役过程中,首先在横侧梁连接区域发生疲劳裂纹。经多次局部补强,构架仍存在疲劳可靠性不足的状况。这一现象表明:真实运用载荷未能成为构架设计的输入条件,构架设计时所用抗疲劳设计规范中的载荷规定尚不能完全针对目前车辆的真实运用环境,有必要开展实际运用环境下的构架载荷研究,从而提升构架的疲劳可靠性,确保运用安全。构建高精度测力构架,建立构架载荷系与疲劳控制部位的损伤传递关系;将测力构架换装到实际运用车辆,在裂纹发生比例高的线路多次往返跟踪测试,获得构架载荷系-时间历程与构架疲劳控制部位的动应力;建立用于提升构架疲劳可靠性的载荷谱;通过系统施加补强结构和持续优化补强结构细部形式分析载荷谱作用下的构架疲劳控制区域应力,完成构架优化改进。线路验证测试结果表明,构架疲劳可靠性得到系统性提升。     

基于可靠性理论制定动车组子系统最佳预防维修周期的方法研究

为了确定动车组子系统最佳预防维修周期,建立了其可靠性仿真模型,在可用度最大的前提下,提出了一个用蒙特卡罗方法对子系统的寿命分布、预防维修时间分布、事后维修时间分布进行抽样计算的求解方案。用C#语言编制模拟程序进行仿真计算,以CRH_1型动车组高压电器系统为例,计算其可用度达到最大时的最佳预防维修周期,验证该方法的可行性。     

基于故障分析的动车组维修决策方法研究

针对我国动车组维修优化需求,给出1种基于故障分析的动车组维修决策方法。定义动车组故障等级、故障概率等级、危害度及其量值评价方法,通过故障模式、影响及危害度分析(FMECA)决策预防修项目;根据维修项目特点和需求分类定义维修方式、方法,按照适用、有效、经济的原则决策维修方式和方法;针对维护保养、功能检查、性能检测、分解检修等不同维修方法特点,分析制定维修周期决策原则;通过转向架实例分析说明方法的适用性和有效性。     

动车组牵引系统部件故障分布规律评估方法研究

基于可靠性理论和动车组牵引系统故障特点,对动车组牵引系统的故障分布规律的分析方法进行了探讨,阐述了用可靠性理论识别系统故障分布规律的模型。提出对动车组牵引系统故障样本极少的部件采用平均故障率描述,对故障规律不明显的部件采用经验分布函数方法,对多种故障模式相互作用部件采用理论分布估计,可以得到较为理想的部件寿命规律。     

基于概率分布函数的动车组车轴应力谱试验分析

根据EN 13103标准分析计算车轴表面应力分布规律,据此在车轴应力较大的距车轮内端面113和163 mm处的动车组车轴表面各布置2个测点,由此得到京津城际铁路和既有线路动车组的车轴应力时间历程,然后进行数据处理后得到车轴弯曲应力谱子样,再由估计的最大应力幅值得到动车组车轴8级程序应力谱.结果表明:动车组车轴应力幅值的分布符合三参数威布尔分布,并且既有线路动车组的车轴应力变化幅度比较大,而京津城际铁路的则比较平缓;在相同速度下,既有线路动车组的车轴应力最大值比京津城际铁路的大1倍左右;动车组以240km· h-1速度运行时其车轴应力幅值最小,在其他速度级下,车轴应力除最大值稍微有差别外,其他应力水平基本一致.     

基于MBSE的动车组设计方法研究及应用

为解决传统的基于文本的系统工程方法在进行动车组设计时前后信息不一致、版本错误和可读性差等问题,采用基于模型的系统工程(MBSE)研究适用于动车组的设计方法,并以某型动车组车门控制系统为例进行适用性分析。结果表明:基于MBSE的动车组设计方法包括需求分析、功能分解、系统架构生成3个设计阶段,以及对各设计阶段进行关联的4条设计回路;基于SysML语言构建车门控制系统的需求和用例模型、功能模型及逻辑和物理架构模型,建立各模型间的关联关系,论证了所提出的设计方法适用于动车组的设计任务;提出的设计方案既能有效支持动车组内部的设计过程表达,又能保证不同需求、功能、结构和行为模型间的关联性和一致性,并可对设计结果进行追溯,帮助设计者优化现有设计迭代过程。     

基于实测载荷谱的侧架寿命分析

随着铁路提速重载的发展,铁路货车转向架零部件的疲劳裂损率增加。本文通过我国几条典型线路实测,得到我国铁路货车的实测载荷谱。利用有限元仿真得到载荷—应力的转化系数,由实测载荷谱得到应力谱,基于该应力谱计算转向架侧架的疲劳寿命,并和AAR载荷谱的疲劳寿命对比分析,验证实测载荷谱的可用性。     

气动载荷对高速动车组的设备舱强度影响研究

对比分析了现有高速动车组设备舱强度计算与评估标准,提出将气动载荷设为定值研究设备舱疲劳强度的方法。通过静强度分析优化改进了设备舱结构,对比分析了单独施加气动和冲击,同时施加气动和冲击对设备舱静载荷的性能影响;同时参照标准和实测载荷,探索性研究了不同气动载荷下设备舱疲劳特性。分析结果表明,气动载荷对设备舱强度影响较大,±1 500 Pa气动载荷下设备舱疲劳强度满足设计要求。     

重载货车车钩疲劳试验载荷谱的编制方法

基于某运煤专线测试的车钩载荷—时间历程研究万吨重载货车车钩试验载荷谱的编制方法。将测试的重载货车车钩载荷—时间历程划分为装煤、重车运行、卸煤和空车运行4个工况,应用Ncode数据处理软件将车钩载荷分解为趋势载荷和小幅值循环载荷两部分,采用变均值法和雨流计数法相结合的方法分别编制了趋势载荷谱和测试载荷谱。基于车钩趋势载荷编制的载荷谱与测试载荷谱虽然在高载荷区比较一致,但在低载荷区相差较大,因此,根据疲劳损伤等效原则,将小幅值循环载荷造成的车钩损伤叠加于趋势载荷造成的车钩损伤,得到力值放大的等效趋势载荷,然后采用等效趋势载荷编制不同工况下车钩疲劳试验脉动拉伸载荷谱和脉动压缩载荷谱。该编制方法可以大幅度减少车钩疲劳试验的次数,提高试验效率。     

基于油量调节的动车组齿轮箱温控理论及试验研究

分析了动车组齿轮箱的温度影响因素,提出了基于油量调节的齿轮箱温控方法。通过理论建模,分析了油量调节的作用和对齿轮箱温度的影响。阐明了油量调节连接孔直径、齿轮箱转速、油腔的截面积与齿轮箱温度控制的对应关系。最后通过试验验证了理论模型的正确性。     

基于实测数据的高速动车组谐波分布特性与概率模型研究

动车组电气负荷建模对牵引供电系统的设计以及电能质量相关问题的评估具有重要意义。本文基于大量实测数据,采用曲线拟合和概率统计方法,针对CRH2-200型高速动车组建立谐波电流模型,模拟受众多随机因素影响的动车组谐波概率分布特征。所建立的仿真算法求解速度快,且结果更接近实际情况。将其与牵引计算程序相结合,可用于构建一个具有快速数据交换能力的实用仿真平台。     

机车轴箱轴承载荷分布的研究

本文将虚拟接触载荷法进一步推广应用到机车轴箱轴承载荷分布的研究。采用分布形式的虚拟接触载荷模拟圆柱滚子与轴承外圈之间的接触力，研究有游隙和无游隙接触情况下轴承滚子与外圈接触区中的接触力分布规律，计算结果与已有数值解相符合。