高速列车受电弓非定常气动特性研究

受电弓系统的受流特性对高速列车的安全运行至关重要,受电弓的非定常气动特性严重影响受电弓系统的受流状态.本文采用脱体涡模拟(DES),对高速列车受电弓的非定常气动特性进行深入研究.研究表明:受电弓脱体涡的强度、脱落频率对受电弓气动升力系数影响很大.无横风条件下,受电弓受到的升力为负升力,列车运行速度为350 km/h时,其升力的波动幅度达110％,速度增加,其波动幅度增大,频率增大,受电弓的横向受力很小;横风条件下,受电弓的升力振动频率与无横风时有很大不同,升力系数变比不大,侧向力随横风速度的增大而增大.研究结果为高速受电弓的优化设计提供了依据.     

胶济客专非饱和土地基沉降特性试验研究

研究目的:由于非饱和土的复杂性,目前非饱和土理论还不完善,尚未形成成熟的非饱和土固结理论和沉降计算方法。地基沉降已成为高速铁路客运专线路基的主要控制因素之一,在掌握非饱和土物理力学特性基础上,揭示非饱和土地基沉降特性,对于在其上修建高速铁路客运专线根据工期情况选择更加合理、经济的地基处理措施具有重要意义。研究结论:胶济客专非饱和粉质黏土、粉土饱和度一般在46%～80%;路堤在填筑期可完成总沉降的75%以上,经过3～5个月的放置,可完成总沉降的90%左右;非饱和土应力-应变、应变-时间关系均符合双曲线模型,沉降预测推荐双曲线法;非饱和土地基上一般地段修建有砟轨道客运专线地基不处理,修建无砟轨道客运专线只对地基浅层5～8 m采用复合地基处理,对于高填方及过渡段加大复合地基处理深度。     

高速铁路系统接口分析

运用结构解析模型法,根据高速铁路16个专业建立系统邻接矩阵,计算系统可达矩阵,通过结构解析,将高速铁路系统划分成站前、站后、动车组、客运服务、综合接地、环境保护和铁路外部7个子系统.根据划分结果,从系统内、外部接口角度,识别出159个300～350 km.h-1高速铁路系统接口.利用主成分分析法对这159个系统接口进行定量评价,根据评价结果进行排序,划分出A级接口43个、B级接口48个、C级接口52个、D级接口16个.其中轮轨关系匹配,桥梁振动响应,路基动力性能,隧道内列车空气动力学响应,线路平纵断面设置,弓网受流的参数匹配,动车组直向和侧向通过道岔的安全性和平稳性,动车组与站台间安全距离,隧道断面以及洞口型式设计,列车运行数据传送,桥隧连接等接口是最重要的高速铁路系统接口.     

高速铁路悬臂现浇连续梁桥后期徐变影响因素分析

长期荷载作用下,徐变将引起大跨度预应力混凝土连续梁桥的上拱或下挠。为满足现行高速铁路的高平顺性及高稳定性要求,大部分均采用无砟轨道,但其可调性很小。通过建立多座不同跨度的连续梁有限元模型,分析了混凝土弹性模量E、预应力张拉龄期τ、不同徐变计算模式及二恒铺装时间等主要因素对后期徐变的影响。结果表明,混凝土弹性模量必须达到设计要求;预应力张拉时混凝土龄期根据具体计算结果可适当调整;不同徐变计算模式差异大;延长二恒铺装时间可显著减小徐变变形。     

热负荷对机车车轮疲劳强度影响研究

为了研究制动温升引起的热负荷对机车车轮疲劳强度的影响,现采用有限元法对紧急制动过程中车轮温度场和应力场的变化进行了仿真,并基于单轴疲劳理论对车轮的疲劳强度进行了分析.结果表明:热负荷引起踏面周向高达750MPa的动应力循环是诱发轮箍热疲劳的主要因素;轮芯某些区域的von Mises等效应力会升高50％,并且紧急制动可以致使轮芯的循环动应力幅值产生15％波动,从而增加了车轮发生疲劳破坏的几率.     

动车组可靠性验证试验抽样方案的研究

根据动车组故障间隔里程服从指数分布的规律,提议将动车组可靠性等级分为10级并给出每级对应的最大故障率;依据可靠性抽样检验理论,以MATLAB软件为计算工具,得出两种动车组可靠性验证试验抽样方案:一种是选取多列动车组样本的LTFR可靠性等级鉴定试验抽样方案,一种是只取一列动车组样本的可靠性验证试验方案,可为制定动车组可靠性验证试验抽样方案提供有力的支持和借鉴.     

CKD6E混合动力机车电传动及控制系统

对我国研制的首台节能环保型混合动力机车——CKD6E机车进行了介绍,对机车电传动电路、控制系统、工作方式进行了设计说明,提出了机车开发调试过程中的关键问题及解决措施,总结了混合动力机车区别于传统机车的特点,并提出了改进建议.     

轮轨干摩擦下的轮对横向自激振动机理

从轮轨间干燥接触情况出发,建立具有2个自由度的轮轨干摩擦下弹性定位轮对横向自激振动模型,并采用摩擦系数—蠕滑速度经验公式描述轮轨之间干摩擦力与蠕滑率的关系,进而从能量的角度研究轮对横向自激振动的形成机理。研究表明:轮轨系统中由蠕滑速度主导的反馈机制是产生轮对横向自激振动必不可少的条件;引发轮对横向自激振动的能量来自列车向前运动的一部分能量,并由摩擦力中的刚度力通过轮轨纵、横向蠕滑率的调节作用被输入到轮对中;轮对横向自激振动的稳定性取决于轮轨系统等效阻尼耗散的能量和摩擦力中刚度力输入的能量,轮轨摩擦力做功的正负将影响轮轨系统的稳定性。     

铁路信息系统安全防护体系的研究

基于现有的铁道部、铁路局和车站三级网络基础平台,构建1个中心支撑下的三重防护系统.1个中心是指安全管理中心,包括安全管理平台和铁路CA认证平台.三重防护系统是指通信网络防护系统、区域边界防护系统和计算环境防护系统.安全管理平台对全路各类信息系统进行综合监管;铁路CA认证平台通过身份认证和访问授权技术,实行分等级、分权限的访问控制.通信网络防护系统通过加强业务数据流安全,保障通信数据传输的机密性、完整性和不可抵赖性;区域边界防护系统通过铁路内外网接入平台,保护内网数据,隔离外网安全威胁;计算环境防护系统采用合理的访问控制策略和审计功能,提高系统主机层面的安全性.     

利用最小二乘法实现2004规范徐变系数的指数函数拟合

对2004年“公路桥规”提出的徐变系数函数先采用基于线性最小二乘法的分段拟线性回归法进行初步曲线拟合,再采用非线性最小二乘法对徐变系数进行进一步的曲线拟合,将徐变系数函数方便准确地拟合成指数函数。解决了在计算徐变时寻求递推公式来求解徐变杆端内力的问题。通过算例,说明该方法实用可行,拟合精度高。