不同模式低地板车辆动力学及车轮磨耗分析

为降低70%低地板有轨电车的车轮磨耗,分析了刚性轮对与独立旋转车轮的导向机理,建立了拖车采用传统刚性轮对与拖车采用独立旋转车轮的两种车辆模型,计算了两种车辆模型在不同工况下的动力学性能,并根据Archard磨耗模型对比分析了两种模式下的车轮磨耗情况. 计算结果表明:车辆直线运行时,拖车采用刚性轮对的车辆稳定性及横向平稳性较好,车轮磨耗位置居中且磨耗量小于独立旋转车轮;车辆运行于大半径曲线时采用刚性轮对的车辆曲线通过评价指标较好,磨耗量较独立旋转车轮小;随着曲线半径的减小,采用刚性轮对的车辆曲线通过性能迅速恶化而采用独立旋转车轮的车辆各指标变化幅度较小,在半径为100 m及以下的曲线时,采用独立旋转车轮的车辆曲线性能更优且车轮磨耗小于刚性轮对,特别在曲线半径为25 m时,独立旋转车轮磨耗量仅为刚性轮对的60%左右,拖车采用刚性轮对的车辆在直线及大半径曲线时性能较优,拖车采用独立旋转车轮的车辆更适用于小半径曲线.      

低地板有轨电车车辆技术特征

近年来,中国有相当多的城市在筹备建设有轨电车系统,许多车辆企业也在积极研发低地板车辆。首先介绍低地板有轨电车车辆类型和研究实践。然后,详细阐述了低地板车辆技术特征,包括模块化设计、低地板设计、减震降噪设计、适应城市道路设计、独立轮转向架、制动系统、供电方式以及安全设计。最后指出,低地板车辆在结构、参数和性能等方面的多元化将增加车辆运营和维修的难度,中国应尽快规范化、标准化低地板车辆和有轨电车建设标准。     

确立现代有轨电车在城市交通中的地位

<正>国内为什么有越来越多的城市青睐现代有轨电车?这是由现代有轨电车的特性和优势所决定的。依托现代科学技术,现代有轨电车对传统有轨电车实现了"车辆与路权两方面革命"。在车辆方面,现代有轨电车的突出特点是"低地板、铰接式、模块化"(图1)。一是现代有轨电车根据低地板结构占全车长度的比例,分为70%和100%低地板有轨电车两类,低地板部分至轨面距离一般在350~400毫米之间。     

100%低地板城市有轨电车车辆碰撞仿真分析

为提高100%低地板列车在意外碰撞事故中的被动安全性能,依据欧洲标准EN15227《铁路车辆车体的防碰撞性规范》进行车辆的碰撞仿真设计和计算分析,得到了具有良好碰撞安全防护性能的车辆设计结构,为现代轨道车辆的耐碰撞设计提供了参考.     

不同载荷工况下有轨电车动力学特性分析

针对山地城市曲线半径小,弯道多,坡度大等特点,为了让有轨电车顺利通过山地城市小曲线半径路况,笔者采用一种小轮径刚性轮对的三模块浮车型100%低地板有轨电车,借助多体动力学软件SIMPACK建立其动力学模型,并对该模型在空载和满载2种工况下进行动力学性能仿真实验。研究结果表明:有轨电车以80 km/h的速度通过不平顺的直线轨道时,具有良好的运行稳定性和平稳性;随着曲线半径的增大,车辆曲线通过性能逐渐变好,在通过最小曲线半径25 m时,各项曲线通过性能都能满足规定,能较好地通过小半径曲线;通过同一半径曲线时,空载工况下的各项曲线通过性能指标明显优于满载工况。     

有轨电车工程建设中的常见问题

据统计,截止2013年底,我国已有大连、长春、天津、上海和沈阳5座城市开通运营现代有轨电车线路.2014年,将有广州、深圳、淮安、珠海、常州、南京等城市新增现代有轨电车路线. 随着轨道交通的兴起及普及应用,如何建设有轨电车工程、供电方式和车辆选型成为全国大中小城市比较关注的焦点,主要应该从以下几个方面考虑: 车辆选型 选择普通地板的有轨电车还是低地板的有轨电车     

列车材料绿色环保再上新台阶——访南车南京浦镇车辆有限公司动车设计部部长王维

2014年,是南车南京浦镇车辆有限公司（以下简称：中国南车浦镇公司）是格外忙碌的一年。代表国际最先进技术水平的国内首个100％低地板有轨电车和南京首列具有完全自主知识产权的现代有轨电车纷纷下线,作为服务2014年青奥会的重要项目,南京地铁3号线、10号线和机场线的车辆项目也即将交付。     

100%低地板有轨电车车顶部位隔热仿真分析与试验

为解决南方某沿海城市100%低地板有轨电车在空调制冷时因车辆内外温差较大而在车顶局部出现冷凝水的问题,对车顶部位内装隔热材料的选择及布置进行了优化.采用STAR-CCM+仿真分析软件对车顶部分不同的隔热方案进行了仿真分析计算,在车辆空调工作环境下,使用温湿度自记仪对不同隔热方案车顶区域相同位置的温度进行了记录,将仿真结果与试验结果进行了对比分析.结果表明:合理的选择和布置隔热材可以将车顶端部和格栅附近的平均温度分别降低约9.7℃和10.3℃,减小了车外温度对车内温度的影响,两个区域平均露点温度均降低3.4℃,能够有效避免车顶局部位置冷凝水的出现.     

基于美国CFR标准的地铁车辆动力学分析

为确保我国提供美国轨道车辆产品满足设计要求,研究美国CFR标准的地铁车辆动力学性能评估方法.首先,总结CFR标准中车辆运行时产生的轮轨力、车体加速度及转向架横向加速度数据的处理方法及评价指标;其次,建立某出口地铁车辆的动力学分析模型,再结合线路运行条件和车辆结构特点确定动力学分析工况;最后,在典型运行工况下,进行地铁车辆的动力学分析,并依据标准要求对计算结果进行低通滤波及窗函数的数据处理.结果表明:地铁车辆动力学性能良好,满足设计要求.分析结果可为地铁车辆设计提供理论依据,同时其动力学分析思路亦可推广到类似产品的动力学分析中.     

有轨电车典型行驶工况的构建

为合理评估有轨电车在轨道交通中的行驶特征及运行指标，为有轨电车设计与控制提供依据，对有轨电车典型行驶工况进行构建. 首先，以巴黎、布达佩斯、墨尔本城市的有轨电车线路及行驶数据为基础，采用聚类方法获取降维行驶特征；然后，基于马尔可夫链理论，构建有轨电车典型行驶工况；最后，将构建工况与实际工况进行特征值对比分析，并基于所构建的典型工况进行仿真验证. 结果表明:构建的典型行驶工况与实际工况样本数据库总体特征的平均偏差仅为2.63%，满足偏差低于5%的开发精度要求；此外，典型行驶工况与实际行驶工况下的需求功率误差也仅为1.78%，验证了典型工况模型的准确性和有效性.      

基于新型复合材料的城市轨道交通车辆地板降噪研究

通过分析城市轨道车辆车内噪声产生原因和地板降噪结构,以新型复合材料着手进行研究,以提高地板本身的吸音降噪性能为目标,设计了3种应用新型复合材料的地板结构.依据GB/T19889.3隔声测试标准,对不同材质及结构的地板样块进行了测试,并对不同复合材料的地板隔声量进行对比分析,验证了不同材料及结构的地板隔声降噪性能,为城市轨道交通车辆的降噪设计提供了参考.     

铝合金车体城市轨道车辆地板防火结构设计

在分析现有铝合金车体城市轨道客车典型车辆底架结构的基础上,针对不同车辆地板填充物及隔热结构建立了3种不同的车辆底架防火结构模型.依据BS 6853防火试验标准对该3种车辆底架防火结构模型样件进行结构耐火性能测试,验证了不同车体底架填充物对车辆地板耐火性能的影响,并对耐火试验的结果进行分析,进而为铝合金车体轨道客车的地板耐火结构设计开发提供了值得参考的可靠数据.     

多措并举 保障有力 市民畅享赏花出行 北京公交有轨电车西郊线圆满完成桃花节运营保障工作

正2017年12月30日,北京第一条现代有轨电车——"西郊线"亮相京城。西郊线全程8864米,采用100%低地板有轨电车,车长32米,单车定员280人,可实现两列车联挂,单向最大运力高达1万人次/小时。2018年3月24日,北京市第30届桃花节在北京植物园拉开帷幕。为做好桃花节期间的交通保障工作,西郊线的运营单位——北京公交有轨电车有限公司(隶属于北京公交集团)在公交集团的指     

东莞市现代有轨电车发展思考及适应性研究

正有轨电车是一种传统的公共交通工具,起源于1879年的柏林,曾经为世界大量城市居民的公交出行做出巨大贡献。现代有轨电车系统是建立在传统有轨电车技术基础上,通过车辆系统、动力系统、信号系统等技术革新发展而来的一种新兴公交方式,是一种采用低地板车辆,敷设在路面的轨道上,按公交化模式运营的公共交通系统。     

针对地铁车辆轴箱轴承寿命的二维计算方法

地铁车辆的载荷线路工况复杂多变,而传统轴箱轴承计算方法在计算轴承寿命时仅以定值载荷描述车辆的载荷工况,采用单一的冲击载荷系数修正车辆运行线路工况对轴承寿命的影响,无法反映出轴承使用工况的复杂性,导致计算出的轴承寿命与实际偏差较大。为此,提出了基于车辆载荷工况和线路工况的二维寿命计算方法,将轴承寿命表达为载荷和线路工况及其相应概率的函数,从而确保所得的轴承寿命值与实际值更加接近。根据某地铁线路实际运行工况,利用二维寿命计算方法计算出轴承疲劳寿命为1.596 Mkm,而相比采用传统轴承寿命计算方法计算出轴承疲劳寿命为3.652 Mkm,前者比后者下降了56.3%。     

基于名义应力法的动车组车体净水箱吊装部件疲劳强度分析

针对高速运行动车组车体悬挂设备振动疲劳损伤问题,以某型动车组车顶净水箱吊装结构为研究对象,采用名义应力法对吊装结构的焊缝部位进行疲劳强度评估.根据EN 12663标准确定净水箱的工作载荷工况,采用有限元法计算了各工况下结构的振动响应,并基于BS标准计算了焊缝疲劳评估点的寿命.假定各载荷工况出现频率相同的情况下,构造了工作载荷历程,采用Fe-safe软件对焊缝的疲劳寿命进行了仿真分析.两种方法分析结果均表明:焊缝1与焊缝2寿命最低,是结构最易发生疲劳破坏的位置;焊缝位于筋板表面的焊趾寿命低于位于主支撑板表面的焊趾寿命.     

铁道车辆转向架构架多轴疲劳强度有限元分析方法

铁道车辆转向架构架在服役过程中承受复杂的多轴疲劳载荷,为构架结构的设计和分析带来困难.本文以某车辆转向架构架为研究对象,为获得构架在复杂多轴载荷作用状态下的应力分布状态,分别建立构架板壳有限元模型和实体有限元模型,并参照UIC 615-4、TB/T 2368-2005和TB/T1335-1996标准,确定计算工况,对该转向架构架强度进行分析计算,并根据ORE B12/RP17提供的钢材Goodman疲劳曲线图,编写后处理程序对构架进行疲劳强度评估.结果表明：两种有限元模型计算分析结果趋于一致;构架结构的应力分布状态呈现面内应力分布占优的状态;采用最大主应力对其进行疲劳强度评估是合理的;两种建模方法获得的构架静强度、疲劳强度评估结果的一致性说明：采用板壳模型代替实体模型对构架进行有限元强度分析是可行合理的,可节省计算资源.     

铰接式转向架有轨电车曲线加宽、道岔加宽计算——以佛山高明有轨电车为例

简单介绍铰接式转向架结构及运用铰接式转向架的有轨电车车辆总体布置和编组模式;针对铰接式转向架车辆的特殊形式,研究其车辆曲线加宽的计算方法,并以佛山高明有轨电车为例分析并推导道岔加宽曲线方程,同时对方程进行误差分析。     

高速列车转向架构架动应力计算与疲劳全寿命预测

建立了车辆结构的刚柔耦合动力学模型,对比了刚性构架和柔性构架的振动响应,计算了构架的载荷谱;分析了应力谱转化方法,利用有限元方法与多项式拟合方法计算了构架的动应力谱;基于动应力谱与相关标准,运用线性累积损伤理论与疲劳裂纹扩展寿命Paris方程计算了构架的疲劳全寿命。计算结果表明:相比于多刚体车辆系统动力学模型,采用考虑构架柔性的车辆系统动力学模型计算的构架振动加速度响应在构架固有频率36.94~95.53Hz范围内的幅值较大,因此,构架的模态对振动响应的贡献显著;将载荷谱转化为应力谱的多项式拟合方法与瞬态分析方法相比较,应力误差最大值为1.16MPa,相对最大误差为3%,满足工程分析5%的计算精度要求;基于疲劳损伤理论计算的可靠度为95%的构架疲劳寿命为1.82×106 km;构架危险关注点裂纹由1mm扩展到2mm的寿命为1.76×106 km,满足中国高速列车车辆检修标准中制定的五级检修周期为1.2×106 km的要求。可见,构架模态参与下的动态应力谱计算方法与构架的疲劳全寿命预测方法可靠,有益于构架的动态设计与维修周期的制定。     

基于等效结构应力法的制动梁疲劳寿命预测

焊接疲劳直接影响车辆行车安全,为评估外转39型转向架焊接制动梁的结构强度性能,运用有限元法对其进行了静强度分析,运用等效结构应力法对其焊接结构进行了疲劳寿命预测.并且对全尺寸实物进行了静载荷试验和疲劳试验,计算结果与试验结果基本一致,研究结果表明:外转39型制动梁强度设计满足相关标准要求;等效结构应力法具有工程应用推广价值.