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。     

基于Matlab的级联型高压变频器VF控制仿真平台研究

以级联型高压变频器(CAS-HVI)系统拓扑结构及功率单元结构为对象,通过Simulink构建功率单元组、移相变压器系统以及基于载波移相SPWM(CPS-SPWM)调制原理的PWM发生器子系统,形成基于VVVF控制的CAS-HVI仿真平台。利用该平台分别对突加减负载时功率单元的输入电流、母线电压、母线电流、输出电流的变化进行定性分析,并对相间短路极端故障情况下的功率单元状态进行定性分析。该仿真平台不但能提高CAS-HVI系统的开发安全性以及开发效率,有效降低开发成本,同时也展示了仿真的高效性及便利性。     

应用于城轨车辆的盘形磁流变制动器设计

对运用于城轨车辆的盘形磁流变制动器进行了研究。通过介绍磁流变液的流变特性,以及分析磁流变制动器的制动原理,推导了盘形磁流变制动器的制动力矩计算公式。针对在城轨车辆的运用设计了一种磁流变制动器。在Matlab/Simulink和ANSYS软件环境下对磁流变制动器的制动特性进行了仿真分析。结果表明该磁流变制动器满足城轨车辆制动性能的要求。     

列车制动“电-空”转换的Bang-Bang与模糊PID复合控制

列车气制动过程中的EP(电-空)转换完成电气指令到空气压力的转换,是实现精确制动的关键环节.EP转换具有非线性、时变和多因素干扰等特点,但它的实时性要求又很高,导致控制难度较大.采用环境适应能力更强的高速开关电磁阀组成EP转换单元,提出一种结合Bang-Bang控制思想与模糊PID(比例积分微分)控制的复合控制器,能自动适应不同工况.建立了EP转换的数学模型并进行分析,并构建了制动试验台进行大量试验.采用复合控制方法和高速开关阀的EP系统具有转换精度高,响应速度快等优点,还能延长器件的使用寿命.     

基于计算载荷谱的车下设备安装箱体疲劳寿命仿真分析

通过多体动力学仿真分析获得了车下设备安装箱体的载荷谱数据,以此作为输入,并综合有限元分析和疲劳寿命分析等多种CAE手段,对动车组车体下吊挂的设备箱体在计算载荷谱作用下的疲劳寿命分布进行了仿真分析。研究表明,多体动力学与结构有限元、结构疲劳寿命协同仿真分析方法为在设计阶段预测车下悬吊设备结构的可靠性提供了有效的手段,可以用于结构设计阶段的动强度校核和结构优化。     

车下设备连接参数对车体振动特性影响研究

通过采用模态叠加法建立其对应的广义坐标方程,建立车体和车下设备系统耦合振动的简化模型,仿真分析某高速列车车下设备与车体系统的耦合振动特性。针对设备质量、安装刚度及安装阻尼等参数的变化,通过仿真计算得出了设备结构参数对系统振动响应的影响曲线。根据数值分析结果,对车体及车下设备减振设计提出了一些措施。     

新一代动车组司机控制器研发设计

以新一代高速动车组司机控制器为主要研究对象,分析了司机控制器在动车组中的应用,从结构、原理、设计方法等方面阐述了其主要控制方式及与动车组逻辑匹配的闭合关系逻辑输出,从试验方面阐述了司机控制器在动车组上运用的性能要求,并针对避免司机误操作提出了动车组司机控制器的设计理念,用以实现动车组运营过程中司机控制器的良好运用.     

新型密接式车钩缓冲装置设计及动力学分析

通过对国内外密接式车钩缓冲装置应用情况的调研,研制了一种新型密接式车钩缓冲装置,并对其结构功能、总体设计参数及技术条件进行了说明.该车钩采用模块化设计,具有结构简单、成本低等优点.结合天津地铁建立6节编组列车动力学模型,分析了新型密接式车钩的曲线通过能力、直线上的最大承压能力以及起动、制动工况时车钩受力情况,并分析了缓冲器初压力对列车纵向冲击的影响.计算结果表明新型密接式车钩缓冲装置能够有效改善列车运行过程中的动力学性能,满足地铁车辆实际运行中的技术要求.     

显式积分技术求解橡胶元件大变形问题的研究及应用

利用隐式积分技术求解橡胶元件非线性刚度问题时,因大变形造成网格过度畸变或体积自锁从而导致程序收敛失败。以分析某款橡胶弹簧垂向准静态刚度为目标,探讨利用显式积分技术求解橡胶产品的准静态刚度基本原理,提出在确保计算质量前提下加快分析效率的基本措施。分析与试验结果表明:橡胶为应变率相关材料,不能通过改变加载速率来提高计算速率,而应使加载速率维持正常状态,并通过选取适当的质量缩放因子和采用材料的黏性阻尼来获取计算效率;金属的最小稳定时间远小于橡胶,为提高模型的稳定时间增量,可将金属定义为刚体;显式积分技术可得到橡胶弹簧良好的准静态结果,但橡胶被高度约束时,体积变形的局限性会导致分析结果具有一定的误差。这些结论为分析类似橡胶弹簧提供了一种思路和评估方法。     

上海轨道交通11号线北段车辆的工业设计研究

分析了上海轨道交通11号线北段车辆的定位,从区域文化和线路特征提出"F1运动"和"玉兰花"两种意境相结合的工业设计解决方案。结合计算机辅助设计的手段对创意理念进行演绎和研究,提炼出整个设计流程和创意的方法,为车辆工业设计的发展提供借鉴。