高速列车刹车片材料的研究进展与展望

高速列车刹车片材料是指固定在高速列车制动盘上的摩擦材料,不同材料的刹车片决定了高速列车不同的制动性能。高速列车的制动速度从200 km/h提升到350 km/h,刹车片材料从粉末冶金(P/M)材料发展到陶瓷基新型材料,其中200 km/h及以下的高速列车刹车片材料逐渐被新型材料替代。重点对高速列车刹车片材料的研究展开讨论,使刹车片材料与不同制动速度的高速列车匹配。高速列车的车速提高1倍,制动功率就需要提高8倍,这对高速列车的制动性能提出了更严格的要求,同时也对刹车片材料的要求更加严格。通过材料种类、性能以及应用3个方面详细介绍了刹车片材料的研究情况。其中材料种类是影响高速列车刹车片性能的主要因素,分别报告了铁基粉末冶金刹车片、铜基粉末冶金刹车片、C/C基刹车片和陶瓷基刹车片的研究现状,对比了上述几种刹车片材料的优缺点。高速列车刹车片的性能好坏决定了它的应用范围,目前应用最广泛的仍然是铜基粉末冶金刹车片,但是伴随着陶瓷基材料的不断优化,其脆性降低、韧性提高,耐磨性优于铜基粉末冶金材料,有望取代铜基粉末冶金刹车片,成为400 km/h及以上高速列车的新型刹车片材料。最后总结出现阶段高速列车...     

椭圆形排放口水下航行器热射流特征仿真对比

为研究排放口结构对水下航行器热射流的影响，以椭圆形排放口结构为重点，建立不同半径比的椭圆形排放口仿真模型，采用计算流体动力学方法对不同半径比椭圆形排放口水下航行器的热射流特征进行研究。计算结果表明：当椭圆形排放口的半径比发生变化时，其热射流温度衰减特征和水面红外特征变化明显，其中结构2椭圆形排放口的热射流浮升高度和水面最高峰值温度的下降幅度最大，水面纵向扩散最大距离抑制效果明显。     

动车组端部区域车门隔声性能提升研究

根据动车组端部区域隔声性能提升需求，针对内置式侧拉门和外端拉门结构，分别采用门扇内部填充结构优化和门系统密封结构优化的方法提升两种门型的隔声性能，通过试验验证了两种方法对车门隔声性能提升的有效性，为结构优化后车门结构的批量推广应用奠定基础。     

轨道客车车体设计尺寸链构建及工艺控制技术

按照ISO 9000:2015《质量管理体系基础和术语》、ISO/TS 22163:2017《铁路应用质量管理体系》、GJB 9001C—2017《质量管理体系要求》标准规定，产品设计工作需输出特性分析表。轨道客车车体重要特性包括车体设计中的尺寸链数据：车体总成长度公差、大部件长度公差、车体总成宽度公差、大部件宽度公差、车体总成高度公差，大部件高度公差、车体横断面对角线长度差限值、车顶四角对角线长度差限值、底架四角对角线长度差限值、车体挠度范围、枕梁中心以外底架端部下垂公差。轨道客车车体大部件之间的连接方式多种多样，对铝合金、不锈钢、碳钢车体总成中的尺寸链构建方式进行了分析，给出了对应的工艺控制技术。通过所述尺寸链构建方式及工艺控制技术，车体的重要特性数据得到了有效控制，达到了特性分析表的要求，保证了产品质量。     

纳米陶瓷铝合金在汽车上的应用

纳米陶瓷铝合金是采用物理或化学的方法，以铝或铝合金为基体，由一种或多种不同性质的增强物质组合而成的一种多项固体材料，该材料不仅具有基体铝合金高塑性的优点，同时具备了增强颗粒高硬度、高模量的优点。纳米陶瓷铝合金具有良好的综合性能，可广泛应用于航空航天、电子电气、汽车等领域。重点介绍了一种通过化学方法在铝合金基体中原位自生出纳米陶瓷颗粒，该方法制备出的纳米陶瓷铝合金具有轻质、高刚度、高强度、高抗疲劳、耐高温的优越性能，其力学性能远高于铝合金，同时保持了铝合金良好的加工制造性能。     

配置纤维增强筋的钢-UHPC组合桥面板抗弯性能试验研究

为提升钢-UHPC组合桥面板的结构性能，考虑采用纤维增强筋替代UHPC中的钢筋。为研究配置纤维增强筋的钢-UHPC组合桥面板的弯曲抗裂性能，寻求合理的纤维增强筋，设计、制作4组钢-UHPC组合桥面板试件(抗裂筋分别采用钢筋、CFRP筋、GFRP筋和BFRP筋，每组2个),开展弯曲试验，以钢筋试件为参照，对比3类纤维增强筋试件的挠度、应变和裂缝发展规律。结果表明：各类试件的荷载～挠度曲线、荷载～应变曲线和荷载～最大裂缝宽度曲线的发展均与抗裂筋的力学性能密切相关；抗裂筋的弹性模量决定了钢-UHPC组合桥面板试件的抗弯刚度和裂缝控制能力，CFRP筋具有与钢筋相当的弹性模量，故其抗弯刚度大、裂缝控制能力强，而GFRP筋和BFRP筋弹性模量显著小于钢筋，故其裂缝控制能力较差；抗裂筋的抗拉强度决定了钢-UHPC组合桥面板试件的抗弯承载力，3类纤维增强筋的抗拉强度均高于钢筋，故其极限承载力均高于钢筋试件。为确保钢-UHPC组合桥面板的抗裂性能，建议必要时采用CFRP筋替代钢筋。     

电动汽车无线充电高效高利用率磁芯的多目标优化设计

基于电动汽车无线充电的非对称DD线圈与LCC-SP拓扑，优化设计了一种新型磁芯结构，以解决发射端磁芯的非均匀磁通所导致的磁芯高磁损耗与低利用率问题。首先，针对参考线圈组建立了其等效电路模型与等效磁路模型，分别为磁芯损耗的剥离计算与磁芯结构的排布设计提供理论支撑。同时，提出磁芯磁通均匀性的评价指标CV(B)，并建立了其与磁芯损耗及磁芯体积的定量关系，为磁芯优化提供了优化方向及优化边界。然后，基于线圈组等效模型提出了新型发射端磁芯结构，并对其关键结构参数进行敏感性分析，以期减小优化变量复杂度。最后，以最大耦合系数与最小均匀系数作为优化目标，采用COMSOL与Matlab联合仿真完成了基于NSGA-II多目标优化算法的新型磁芯结构优化。结果表明，优化后磁芯利用率及效率得到改善，优化磁芯体积仅占原参考磁芯的60%，线圈传输效率提升至98.117%，磁芯损耗减小约10 W，证明了所提优化方法的有效性。