提速和高速列车机械结构可靠性研究

2004年度本研究的重点工作在于转向架构架的结构可靠性问题，细化了提速及高速列车转向架构架的强度评估标准及寿命预测的研究方法，完成了焊接试件疲劳试验方案和部分焊接试件的制作；在实验室模拟了构架的动态服役环境试验并进行了关键受力部位动应力采集。基于提速货车RD2车轴发生的大量的断轴事故，     

SIMULINK在船用辅锅炉控制系统仿真中的应用研究

文章提出了运用Simulink仿真软件包对船用辅锅炉控制系统进行动态仿真的方法.以锅炉水位控制为例建立了双位控制器和比例积分控制器的动态仿真模型,并进行了仿真的运行.仿真结果表明,Simulink也是锅炉控制系统仿真建模的一种有效方法.     

移动无线信道多径衰落的仿真

移动无线信道传输特性的仿真对移动通信的研究具有重要意义,其中多径衰落仿真又是其中的重点和难点.针对多普勒频移和无线信道的随机性,讨论了无线信道的小尺度模型.运用数字信号处理方法,在频域给出了多普勒滤波仿真信道多径衰落的方法、频率选择性信道的仿真模型和仿真曲线.该方法较好地模拟了信号载波频率和通信终端移动速度的影响.     

旋转整流器式无刷电机加载泄载动态响应特性研究

对新研制的15kVA旋转整流器式无刷直流同步电机拓扑结构、工作原理进行了详细分析、介绍。并给出了其参数设计要点、实现方法及样机实验数据和Saber仿真波形。结果表明，该系统具有可靠性高、体积小、重量轻及电气性能好，可长期连续运行而不需要保养、性能优等特点，对无人驾驶机设计制造，有较好的应用前景。     

基于谱载荷的高速列车转向架构架的疲劳强度

为了有效地预测高速列车转向架构架的疲劳强度或寿命，提出了一种基于试验谱载荷的疲劳强度预测方法．这种方法是用雨流计数法对UIC515-4和UIC615-4规定的构架疲劳强度试验载荷和载荷循环次数进行分级，用有限元法确定构架在每级载荷作用下的应力分布，将多轴应力转化为单轴应力，根据palmgren-Miner线性累积损伤准则计算构架的等效应力，利用S-N疲劳曲线预测构架的疲劳强度或寿命．算例表明，采用该预测方法计算的高速列车转向架构架的疲劳强度与现有文献的结果一致．     

基于Petri网的单点信号优化感应控制

基于连续Petri网,建立交通流混合控制模型,通过分析离散化的交通信号控制混合Petri网模型,研究单交叉口交通信号感应控制问题.基于混合Petri网模型参数的分析,建立了各相位车辆总停留时间的计算方法;从库所标识与变迁使能程度间的复杂关系出发,研究了库所标识的变化规律;以车辆总停留时间最短为目标优化感应控制模型,仿真计算各相位绿灯时间.结果表明:基于混合Petri网的优化感应控制方法,4个相位的车辆平均延误显著缩短,可以较好地实现单点信号控制.     

智能变电站站域后备保护装置开发与测试

利用智能变电站信息共享优势,提出了基于电流差动原理的站域后备保护方法,并开发了符合IEC 61850标准的智能变电站站域后备保护装置.为了验证站域后备保护装置的工作性能,提出了基于RTDS的全数字化保护测试系统方案.通过搭建变电站仿真模型,并配置GTNET-SV和GTNET-GSE模块,完成了站域后备保护装置的闭环测试.针对变电站正常运行、站内故障及站外故障等不同工况,测试了保护装置的动作逻辑和动作时间,其性能指标满足设计要求.     

基于移动闭塞条件下的列车运行仿真系统设计

当今,国外轨道交通系统中的移动自动闭塞技术已经发展成熟,这一技术具有优越的可控制性,可为运输组织的灵活管理提供有利的条件。探讨通过计算机仿真手段,模拟列车在移动自动闭塞条件下的追踪运行。从而为移动闭塞这一技术应用于我国轨道交通领域提供一个预测性的理论结果。     

基于SUMO的大型活动三层级公交疏散保障方案仿真

大型活动客流具有短时集聚与疏散的特点,为保障活动结束后场馆附近公交客流的快速有序疏散,构建三层级公交疏散运保体系,包括公交常规线、专用快线和微循环线.按客流量疏散目的地将其分为城市市内的内散客流量和需前往高铁站、飞机场等对外客运枢纽换乘至其他城市的外散客流量.对内散客流量,采用微循环线将乘客运送到公交常规线站点接驳出行;对外散客流量,采用微循环线将乘客运送到专用快线站点,再运送到对外客运枢纽.基于SUMO仿真平台,选择苏州市奥林匹克体育中心体育馆作为大型活动承办场所,仿真三层级公交保障方案下的客流疏散场景,更直观地说明微循环线的作用及其与公交常规线和专用快线的联动特点.     

内轴颈高铁车轴结构设计与强度分析方法

针对高速列车的轻量化设计需求,分析了内轴颈高铁车轴独特的内支承结构与承载特点,建立了内轴颈高铁车轴受力状态和结构强度理论分析模型,提出了内轴颈高铁车轴设计极限载荷和疲劳强度的解析计算方法;在此基础上,制定了基于理论分析、有限元方法和车辆系统动力学的内轴颈高铁车轴结构设计方法,并以17 t轴重的内轴颈高铁车轴为例开展了应用研究;基于内轴颈高铁车轴受力状态的理论分析结果,确定了车轴的临界安全截面和详细尺寸方案;建立了内轴颈高铁车轴的有限元模型,评估并校核了车轴的疲劳强度;建立了轴箱内置式高速动车的刚-柔耦合系统动力学仿真分析模型,验证了车辆的动力学性能和车轴的动荷载。分析结果表明：17 t轴重的新型内轴颈高铁车轴的质量为273.6 kg,比同轴重传统外轴颈高铁车轴的质量低约30%;内轴颈高铁车轴各截面疲劳强度的安全系数均大于1.66,临界安全截面转移至轴颈与轮座之间的卸荷槽及轴颈与轴身之间的过渡圆弧区域;采用内轴颈车轴的高速动车能够以350 km·h^-1的速度稳定通过半径为5.5 km的曲线线路,主要动力学性能指标优良;在选定曲线通过工况下车轴所承受的动载荷均能被设计极限载荷包络,据此开展的车轴结构设计和强度分析是稳健的。可见,内轴颈高铁车轴在实现高速列车轻量化设计方面有显著的技术优势,且高速适应性较好,在高速列车领域的发展和应用潜力巨大。