空气弹簧气室载荷对焊接构架疲劳强度影响

为保证轨道车辆结构安全性,针对二系悬挂采用空气弹簧的转向架焊接构架,基于JIS标准的疲劳评价方法和Goodman图法,根据EN 13749主要运营工况进行加载,从工程应用角度出发,以构架焊接成型后是否可从外部进行实时监测和检测为评判标准,将侧梁上盖板单边角焊缝分为梁内焊根和梁外焊趾,将侧梁双边角焊缝分为梁内角焊缝和梁外角焊缝分别进行疲劳校核,完成了焊接构架侧梁角焊缝全面的疲劳评估。以是否添加空气弹簧气室压力作为研究变量,依照运动中机械载荷带来的空气弹簧气室压力变化进行气室载荷加载,研究空气弹簧气室压力对构架疲劳强度的影响。结果表明:在4种焊缝特征类型中,上盖板单边角焊缝焊根和背面焊接位置角焊缝基于JIS标准疲劳设计未满足疲劳强度要求;侧梁上盖板单边角焊缝受空气弹簧气室压力交变作用影响,焊根部位疲劳安全系数降低7.1%,焊趾部位疲劳安全系数降低29.8%;而侧梁内侧、外侧双边角焊缝受空气弹簧气室压力交变作用影响较小,疲劳安全因子降低仅2%左右。     

地震环境下高速列车最大安全运行速度分析

为研究地震环境对高速列车运行速度的影响,以某型动车组为研究对象,建立高速列车动力学模型。采用"金井清-田治见宏模型"对地震地面运动进行模拟,将模型中的地震动功率谱转换成位移功率谱,并求解出地震动的传递函数,将地震激励通过传递函数以位移的形式输入高速列车动力学模型中。以地震烈度7度为例,从脱轨系数、轮重减载率、轮轴横向力等动力学性能指标对不同速度等级下的高速列车进行动力学分析,并得到一个高速列车最大安全运行速度的参考值。分析结果表明,在地震动作用下,高速列车运行速度的大小对其动力学性能有着不可忽视的影响,并且通过对比不同速度等级下高速列车的动力学性能指标,得出在地震烈度为7度时高速列车最大安全运行速度为50 km/h,对列车在突发地震时运行速度的调整具有一定的参考价值。     

基于结构应力法的车体结构疲劳裂纹扩展与剩余寿命评估

为了弥补名义应力法不能针对具有初始裂纹的焊接结构进行评估的不足,采用结构应力法,在断裂力学的基础上推导了考虑裂纹扩展增量的焊缝裂纹扩展计算方法。以复铰式100%低地板有轨电车为研究对象,采用名义应力法确定了典型工况下车体疲劳强度薄弱焊缝的位置,并基于结构应力法提取了该位置的膜应力和弯曲应力,并应用焊缝裂纹扩展计算方法对车体薄弱位置的焊缝进行了剩余寿命评估。研究结果表明:初始裂纹的存在导致车体寿命远低于设计寿命(1E7),但仍然具有一定的服役空间,可以利用焊缝裂纹扩展计算方法对含有缺陷的结构进行剩余寿命评估,并根据计算结果制定相应的维修策略。     

新型城市轨道交通车辆切削式防爬器研究

[目的]当前,切削式防爬器存在切削初始峰值力过高问题,会出现刀具脱落或断裂,造成防爬器失效的情况。而且,既有双切削式防爬器极易出现内部切屑在管内堆积的情况。因此需对新型城市轨道交通车辆切削式防爬器进行研究。[方法]先建立切削式防爬器的有限元模型,通过将切削式防爬器的切削力、碰撞吸能仿真结果同相关文献的试验结果对比,验证有限元模型模拟方法的准确性。介绍蜂窝切削复合式防爬器和改进的内外双切削式防爬器的工作原理,并通过有限元模型的模拟计算,分析两种新型切削式防爬器的切削性能。[结果及结论]在切削式防爬器出现初始峰值力的位置设置诱导槽,可以有效地降低该峰值力;诱导槽的深度不小于切削深度效果更佳;诱导槽的宽度过大,会导致二次峰值力的增加,且刀具通过该诱导槽之后切削力会出现较大波动。与传统的抽屉式蜂窝防爬器相比,蜂窝切削复合式防爬器不仅吸能能力极为优秀,还能更换部件,具有可重复利用的特性。新型内外双切削式防爬器能将切屑从管内顺利排出,从而避免了切屑堆积。对比单切削式的防爬器,新型内外双切削式防爬器的吸能性能更优。     

基于不确定性、宽边界的汽车开关信号处理系统设计及应用

设计了确定性、窄边界的汽车开关信号处理系统,并应用于序列汽车开关信号处理,因其存在信号处理单一、边界窄的局限性,进而提出了不确定性、宽边界的汽车开关信号处理系统模型,并通过设计对应处理电路及策略,可靠解决了序列化、宽边界汽车开关信号的可配置化问题,丰富了车辆体验,缩短了车型开发周期,也提高了售后维护管理效率,对汽车的智能网联化发展具有促进应用价值。     

两种加载频率下LZ50车轴钢疲劳短裂纹行为对比

在加载频率为180、15Hz条件下, 分别利用高频疲劳试验机和电液伺服疲劳试验机完成了各6根光滑漏斗形圆棒试样的短裂纹复型试验。试验结果表明: 在微观短裂纹(MSC) 阶段, 主导短裂纹的扩展均经历2次显著的减速过程, 在加载频率为180Hz, 扩展率降至最小值时, 裂纹统计平均尺度分别为11.49、106.32μm, 在15Hz下分别为14.14、122.29μm; 考虑试样个体间不可避免地存在微观结构细节差异, 从统计角度出发, 可以认为2次减速完成时的裂纹尺度分别对应铁素体晶粒平均直径14.26μm和富珠光体带状结构间距111.53μm这2种特征尺度; 进入物理短裂纹(PSC) 阶段后, 扩展率随主导短裂纹尺度增加持续上升; 2种加载频率下主导短裂纹扩展率曲线和密度曲线在很大程度上相互重合, 变化趋势一致, 整体来看无显著差异; 在MSC阶段, 低加载频率下的短裂纹扩展率略高于高加载频率下的结果, 但差异并不明显, 最大速率差未超过一个数量级; 加载频率15Hz下短裂纹突破微观组织结构障碍消耗的寿命占总寿命比例较小, 2次降速对应的平均寿命分数分别为0.027和0.525, 而180Hz下对应的寿命分数分别为0.071和0.688;通过统计分析, 对比了7种常用统计分布, 确定了主导短裂纹尺度服从极大值分布, 疲劳寿命分数和有效短裂纹密度服从极小值分布。     

铁路道口预警与防护系统综述

铁路道口一直都是铁路安全的薄弱环节,事故频发,威胁着人们生命财产的安全。铁路道口预警与防护系统的出现为保障道口附近的安全提供了一种方法,达到了减员增效的目的。文章介绍了6种具体的道口预警与防护设备,简述了相关的检测原理;同时介绍1个系统的4个重要组成部分,各部分涉及的检测方式及其工作原理,并对各方式进行了优缺点比较。     

EN13749标准在机车轴箱体强度分析中的推演应用

针对已有轴箱试验标准未涵盖轴箱体强度校核与分析这一现状,通过比较各构架相关标准的适用范围、载荷类型和工况种类,揭示出EN 13749标准具有包含转向架类型丰富、外载考虑充分、载荷组合方式明确等特点,适于推演应用到轴箱体强度评定中。在标准推演过程中,充分考虑轴箱体与构架的承载方式、大小和种类的差异,合理地确定了轴箱体强度计算的载荷条件与工况组合。最后,以推演的EN 13749标准为指导,完成了对出口某国机车轴箱体的静强度与疲劳强度校核。     

列车一维碰撞能量管理的综合评价模型

为了更科学全面地对列车碰撞能量方案进行配置和评价,以列车最大平均加速度、最大瞬时加速度和能量利用率为评价指标,利用序关系分析法和熵值法得到的主、客观指标权重推导出更加合理的综合权重系数;采用非线性加权综合法融合权重信息和评价指标信息,获得了列车一维碰撞能量管理综合评价模型;采用此模型对某型列车的15种能量配置方案进行综合评价. 研究结果表明:此模型综合评价结果与各指标性能变化幅度分析结果一致,具有较好的适用性和可靠性;方案4为最优方案,其最大瞬时加速度指标性能比方案8下降14.03%,但最大平均加速度指标性能和能量利用率指标性能分别比方案8提升了4.92%和19.44%;该结果既体现了对安全性影响最大的最大平均加速度指标的重要性,又综合考虑了与经济性相关的能量利用率指标.