客车充电电源ZVZCS变换器的数字移相控制研究

通过对全桥直流变换器的几种软开关拓扑结构进行对比分析,研究适合铁路客车DC110V充电电源的变换器主电路拓扑结构及其数字控制方式。针对传统移相控制芯片电路复杂、可控性较差的问题,设计出基于零电压零电流开关(ZVZCS)变换器的数字移相控制电路设计方案,给出闭环控制的原理,并对调节器进行离散的抑制饱和设计。采用模拟及混合信号仿真软件Saber对设计方案进行仿真,然后将按照设计方案研制的数字信号处理器控制板安装在客车DC110V充电电源样机上进行试验,结果验证了设计方案的有效性和可行性,也可在高速动车组上推广运用。     

U71Mn钢轨踏面剥离掉块缺陷分析

U71Mn钢轨在铁路曲线线路外轨使用一段时间后,在钢轨踏面上出现不同程度的剥离掉块缺陷。对产生缺陷的钢轨进行性能检验的结果表明:钢轨的化学成分和氢氧含量、拉伸性能、脱碳层、金相组织、非金属夹杂物和踏面硬度等均满足TB/T 2344-2012标准的要求,因此剥离掉块缺陷的产生与钢轨自身质量没有直接关系。对缺陷特征进行分析的结果表明:出现在曲线线路外轨踏面工作边轨距角圆弧区域的剥离掉块是一种典型的滚动接触疲劳伤损,这主要是由于轮轨长期在此区域接触导致该区域接触应力过大所致。通过改善轮轨匹配关系使轮轨形成共形接触,合理进行预防性和校正性打磨,并严格执行钢轨分级使用规定,可以有效预防和减轻钢轨剥离掉块缺陷的产生。     

需求不均衡的制梁台座规模优化算法改进研究

根据箱梁预制工艺的要求,模具的周转周期T2通常为3～5 d,而文献[1]中制梁台座规模优化算法仅适合于模具的周转周期T2=1 d的情况。针对文献[1]的局限性,试图通过作图、试算和归纳等一系列工作,找出适用于T2=[1,T1]时计算最优制梁台座数和模具数的通用算法,进一步扩大了算法的适用性。同时,结合文献[1]的工程实例,利用Matlab语言编程验证了改进算法的可行性。     

铁路客车DC/DC电源主电路的设计与分析

利用一种新型ZVZCS拓扑对铁路客车DC/DC电源主电路进行设计与分析。仿真及样机试验结果表明,所设计的DC/DC电源能够实现零电压零电流开关功能,完全能满足铁路客车DC/DC电源的技术要求。     

CRH3动车组辅助变流器半实物仿真数据监测台

结合辅助变流器半实物仿真的需求,搭建数据监测平台,实现对高速动车组辅助变流器控制器的分析研究。首先,提出了基于工控机与数据采集卡的采集架构,搭建监测台的硬件平台。根据不同开发环境的比较,确立基于VB语言的Visual Basic软件作为开发环境。其次,针对采集卡数据读取瓶颈的关键问题,给出了DMA读取的解决方案。并且通过VB调用Windows API函数,提出了双缓存显示方案,解决了显示过程中存在的问题。最后介绍了半实物仿真数据监测界面的结构和功能。     

高速列车制动系统运用可靠性综合分析

在综合分析高速列车制动系统可靠性技术的基础上,对CRH3高速列车制动系统在运用中出现的典型故障,如传感器故障引起列车限速运行、紧急制动无法缓解、制动有效率丢失、闸片磨耗过快、闸片托卡簧脱落等故障和现象进行深入分析.在此基础上优化了制动系统的控制技术、可靠性设计技术和可靠性试验技术,采取了主动预防性维护措施,提高了制动系统的固有可靠性和运用可靠性.     

城轨车辆称重调载系统测力装置的误差补偿

为保证城轨车辆称重调载系统的测量准确性,研究便捷高效的载荷传感器校准方法,文章提出了系统测力装置的误差补偿方法。针对系统特点搭建了专用的载荷校准硬件设备,并通过软件方法配合硬件实现了系统传感器的误差修正和补偿。经系统载荷传感器校准应用实例证明,文章提出的方法误差补偿效果显著,且操作简便,适合现场实现。     

棋盘石隧道3号横洞岩溶及岩溶水分析

对向莆铁路棋盘石隧道3号横洞的地质背景、地表水文、洞室开挖和涌水量进行了相关分析,揭示了岩溶及岩溶水的成因。横洞处在一个周边被侏罗系阻水层包围圈闭,以前震旦系大理岩为主体的构造盆地,承接汇聚周边汇水面积的降雨入渗补给,构成独立的平卧向斜裂隙-溶隙储水构造,是一个相对封闭、独立的岩溶水系统。横洞处在岩溶水的深部循环带,初期泄尽静态水后,得到深部溶隙水的补给,涌水量保持稳定。     

基于车轮磨耗寿命预测的轨道参数研究

为研究轨道参数对车轮磨耗寿命的影响,以C80型货车为例在SIMPACK软件中建立车辆-轨道动力学模型,利用傅里叶逆变换将轨道不平顺的功率谱密度从频域转换为时域;基于半赫兹接触理论、FASTSIM算法和Zobory磨耗模型在MATLAB中编制车轮磨耗仿真程序,分析轨道曲线半径、轨距、钢轨轨底坡、钢轨型面、轨道不平顺和轮轨摩擦因数对车轮磨耗的影响。计算结果表明:曲线半径从400 m增加到2 000 m后,段修磨耗寿命增加5.1倍;轮缘磨耗减小13.4倍;当轨距从1 430 mm增加到1 435 mm和1 440 mm时,磨耗寿命分别增加了12.6%和27.5%;轨底坡从1/20减小为1/30,1/40和1/50时,段修磨耗寿命分别增加3.7%,7.4%和6.9%;采用CN75钢轨和UIC60时的磨耗寿命较CN60钢轨分别增加20.1%和13.9%;五级谱、六级谱和三大干线谱时磨耗寿命较四级谱时分别增加21.4%,35.9%和26.0%;轮轨摩擦系数为0.25、0.4和0.55时,磨耗寿命较摩擦因数为0.1分别减少24.2%,24.8%和22.3%。     

基于径向基函数响应面方法的大跨度斜拉桥有限元模型修正

采用ANSYS有限元软件建立某大跨度斜拉桥试验室物理模型的三维有限元模型.基于灵敏度分析,选取模型待修正参数和用于模型修正的特征量.采用实验设计方法生成数样本,通过有限元分析提取对应的特征量信息,进而建立待修正参数与特征量关系的径向基函数响应面模型.通过对响应面模型的拟合误差分析,确定径向基函数的最优形状参数.以斜拉桥自振频率和静态索力构建目标函数.基于建立的响应面模型,采用遗传优化算法进行有限元模型修正.结果表明,采用径向基函数响应面模型拟合斜拉桥设计参数与特征量之间的隐式关系有较高的精度;基于仿真数据的模型修正有较高的精度,基于试验数据的模型修正能得到合理的结果,该方法可有效地修正复杂桥梁结构有限元模型.