提高车辆性能的新技术、新装备

介绍了日本为提高铁道车辆性能而开发的新技术、新装备。     

高速列车机车车辆的牵引性能

在采用感应电动机作为牵引电动机时,牵引与电制动特性不仅取决于感应电动机的参数,还取决于逆变器的性能。由于逆变器无法将直流转换为一个理想的交流值,必须考虑谐波的产生以及类似问题。分析认为高速列车最显著的变化是彻底减小了运行阻力。500系新干线列车的运行阻力约是0系的一半。最新的新干线列车以300km·h-1速度运行,却比0系新干线列车甚至其他国家的高速列车耗能少。     

顶推施工中支座脱空对混凝土箱梁受力性能的影响分析

在顶推施工过程中,由于滑道高程控制不精确、施工管理不当等因素会导致支座脱空,从而导致支反力的重分布,某些支座支反力必然增加,在支撑位置附近局部应力会比较突出,所以有必要研究支座脱空对混凝土箱梁受力性能的影响。结合某预应力混凝土连续箱梁桥顶推施工实例,通过建立三维有限元实体模型,选取某工况下的支座发生脱空进行分析。计算结果表明:支座脱空对支座支反力及箱梁的局部应力影响比较大,减小了顶板受拉和底板的受压安全储备,梁体下挠位移增大,增加了摩阻力,应在施工过程中严密监控支座,避免发生支座脱空。     

地铁车站直接蒸发式空调解决方案探讨

直接蒸发式空调系统以节能、占地小、控制灵活等特点多用于中小型建筑,地铁车站空调的冷量规模和空气末端的数量具备采用直接蒸发空调机组的条件,针对该系统应用于地铁车站进行具体分析,根据地铁车站特点,对冷却水系统进行优化整合,提出整体配置方案,从空气处理过程、制冷压缩循环、系统运营成本、土建和设备初投资等方面与常规空调系统进行对比分析。结果表明:该系统具有一定的优势,同时也指出了其存在的缺点和局限性;在设计中应根据具体工程的特点判断是否采用该系统。直接蒸发式空调系统作为一种运行节能、投资节省的空调方式,可以为地铁工程空调系统设计提供一种新的思路和参考。     

圆砾泥岩复合地层泥水盾构下穿建筑物

泥水盾构机在圆砾、泥岩复合地层中掘进时,容易发生泥浆管、盾构机前仓进渣口堵塞(堵管堵仓)的现象,引起前仓压力波动,施工风险急剧增加。通过对盾构泥浆性能进行优化,降低堵管堵仓发生的概率;通过设定合理的前仓压力,优化掘进参数,保证开挖面的稳定,有效控制建筑物变形;之后选取正确的材料和施工工艺,利用同步注浆和二次补浆,有效控制地层和建筑物后续变形;同时利用信息化管理技术,采用自动化监测和信息化管理平台,使地下与地上联动,及时调整施工参数,更加有效地控制了建筑物沉降,为盾构机安全顺利下穿建筑物提供有力保障。     

韩国高速列车防撞设计与评估

针对韩国高速列车(KHST)的防撞性能进行深入地研究。选定行驶速度为110km·h-1的列车与一个15t重的刚性障碍物的撞击、两列行驶速度为30km·h-1的列车相撞作为严重撞击的事故场景,两列行驶速度为8km·h-1的列车相撞作为轻度撞击的事故场景。用有限元方法对KHST的防撞性进行了数学评估。一维和二维的仿真分析表明该车整体上具有良好的耐撞性。同时,对动车的前端部分做了三维壳体单元的仿真分析。使用安全带的旅客伤亡试验的结果说明KHST的良好性能足以在设置的事故场景中保护旅客的安全。最后,用实比例的撞击试验对仿真方法进行了验证。     

地铁列车组动车配置对其性能的影响

详细介绍了地铁列车组中动车所占比例不同对列车组牵引性能、常用电制动性能、轮轨间黏着系数和平均旅行速度的影响;67%动车编组和50%动车编组的轮轨间黏着系数利用相当,全动车编组和67%动车编组的最大起动加速度、最大常用电制动减速度、平均旅行速度相当;从平均旅行速度方面来考虑,最高运行速度在100km/h以下时,50%动车编组是一种比较经济合算的编组。     

高性能机车转向架的研发

论述了高性能机车转向架设计理念 ,并提出了从结构设计、参数优化、动力学性能预测 3方面出发开发高性能机车转向架的具体措施 ;以 2 0 0km/h交流传动电力机车转向架的研发为例 ,介绍了高性能机车转向架设计理念的具体应用情况及实际效果。     

高速铁路5×50m钢箱-混凝土连续结合梁设计研究

连续结合梁作为将钢与混凝土相组合共同参与工作的体系,受力十分复杂,应用中要确保结构具有良好的静力、动力性能。以某高速铁路5×50 m钢箱-混凝土连续结合梁为工程背景,介绍设计时对负弯矩区处理、桥面板预应力施加、混凝土徐变和活载效应、动力性能等重点问题的计算和分析,研究表明,通过调整施工顺序、采用合理的徐变及活载计算方法、底板铺设混凝土等措施,可使结构各项指标满足要求。     

列车空气动力性能与流线型头部外形

采用数值计算、动模型试验、风洞试验、实车试验和理论分析等方法,研究列车流线型头部长度、宽度、高度及耦合外形对列车交会压力波、空气阻力和升力的影响,得到一系列理论关系式。研究结果表明:①增加列车流线型头部长度,可以有效地改善列车空气动力性能,列车交会压力波随流线型头部长度增加而呈对数减小,头车阻力、升力绝对值均随流线型头部长度的增加呈线性减小,尾车阻力与流线型头部长度呈二次幂减小;②流线型头部纵向对称面最大控制型线从外凸到内凹,列车空气阻力、空气升力和交会压力波基本不变,减小鼻尖部位过渡曲线的曲率半径可以有效降低列车交会压力波;③流线型头部俯视最大控制型线为方形时产生的交会压力波最小,尖梭形的头车空气阻力和升力绝对值较小;④减小列车空气阻力和降低列车交会压力波,既矛盾又统一,列车气动头部外形设计需要综合考虑各种因素。