高速列车内部过电压形成原理及抑制措施研究

针对高速列车运行过程中出现的内部过电压现象,以车载自动过分相过电压和升降弓过电压2种情况为例,分析过电压产生原理及其影响因素,并建立仿真模型进行验证。为抑制高速列车内部过电压,提出在中性段并联阻波高通滤波器、采用贯通式同相供电系统以及选取合适的车顶电压互感器3种措施。结果表明,高速列车内部过电压与动作时刻接触网电压相位、电压互感器阻抗有关;通过仿真验证,所提出的3种过电压抑制方法均能有效降低过电压。     

高速磁浮列车涡流制动试验台设计

为研究涡流制动的影响因素,设计了涡流制动试验台的系统方案,并简要介绍了系统各单元模块的功能。重点对试验台机械系统设计方案做了阐述,确定了轨道轮的尺寸、电机的功率和试验台的转动惯量;对试验台的涡流制动力进行了理论和仿真计算,并对比了高速磁浮列车涡流制动实测数据,显示三者误差较小。     

交直流机车混跑牵引网谐波特性仿真研究

随着电气化铁路的快速发展和电力机车的更新换代,交直电力机车与交直交动车组混跑引起的牵引网谐波问题越发严峻。为分析多车混跑线路谐波传输特性,以现阶段运行最多的交直机车SS6B和交直交动车组CRH2为例,利用Matlab/Simulink仿真软件建立车网联合仿真模型。通过对SS6B电力机车和CRH2动车组谐波特性的仿真分析,验证模型的正确性。在车网联合仿真模型的基础上,分别针对不同牵引网长度、不同机车位置及机车工况变化3种情况下的牵引网谐波特性进行分析。该研究结果表明联合仿真模型能精确反映交直流机车混跑对牵引网谐波的影响。     

基于多学科协同优化的制动系统实时仿真研究

对制动系统电子制动控制单元、气动制动控制单元和动力学系统进行建模,并对各模型进行实时联合仿真,仿真结果证明所建模型及仿真方法有效。     

基于一系钢弹簧精细化建模的车辆动力学性能研究

为有效地模拟弹簧自身的承载状态及弹簧的故障状态,进而揭示车辆转向架的一系钢弹簧承载力学性能及一系钢弹簧断裂对车辆动力学性能的影响,以某动车组一系钢弹簧为研究对象,采用了一种弹簧本身质量参振的离散模型方法精细化弹簧建模,介绍了弹簧细化模型处理的理论和方法。根据弹簧断裂的实际情况,分析了该动车组一系钢弹簧不同位置的静态及动态承载规律,仿真分析了不同故障工况下,动车组通过直线段和曲线段时的车辆动力学性能。研究结果表明：与外侧弹簧组相比,内侧弹簧组的内、外圈弹簧的静载荷均更大,且内圈弹簧载荷仅为外圈弹簧载荷的1/2左右;在动载荷频率为20～45 Hz范围内,轴箱内侧弹簧的动载荷比外侧弹簧的动载荷大;轴箱外侧外圈弹簧在超员工况下受载最恶劣,外圈弹簧距离弹簧端部1.2圈附近,超员工况下弹簧会和底圈接触且弹簧接触载荷达到3 kN以上;单一一系钢弹簧断裂时,对车辆的平稳性影响较小,但会使车辆的安全性变得恶化,尤其当弹簧中部断裂时,车辆的脱轨系数和轮重减载率会明显增大。     

轨道车辆车轮不圆度检测装置动力学仿真

建立轨道—车辆—车轮不圆度检测装置动力学仿真模型,计算分析车轮不圆度检测装置关键参数对测点振动的影响规律,确定该检测装置最优设计参数。基于轨道车辆动力学与机构学理论,对检测装置机构运动进行分析,运用SIMPACK软件建立含单节列车、钢轨及安装在钢轨上的不圆度检测装置在内的整体仿真模型,并计算测点的振动响应。研究表明：该检测装置机构弹簧刚度最优值为3×10⁵～5×10⁵ N/m,阻尼最优值在8 000 N·s/m附近;为保证检测装置测量精度,车辆运行速度应不大于5 km/h;同轴另一侧车轮对检测装置没有影响,装置对列车运行安全性没有影响。     

地铁车辆救援连挂分析及虚拟仿真系统搭建

为提高地铁列车的事故救援能力,实现救援连挂过程的三维可视化,建立覆盖多种工况的曲线模型,以及地铁车辆动态相对位置和姿态计算模型。采用一维黄金分割搜索算法,求解地铁车辆位置和姿态,以及车钩转角。基于虚拟现实技术,在Unity平台上搭建地铁车辆救援连挂虚拟仿真系统。虚拟仿真系统可以生成三维虚拟救援场景,实时观察车辆位置和姿态,以及车钩转角,根据用户需求,控制车辆速度和运动方向。     

动车组牵引变压器铁磁噪声特性研究及抑制

动车组牵引变流器中四象限脉冲整流器会产生大量高次谐波,牵引变压器的二次绕组在这些高次谐波的激励下会产生人耳不适的铁磁噪声,如何在保证牵引系统性能的前提下减少牵引变压器的铁磁噪声是整车集成设计中需要重点考虑的问题。文章分析了牵引变流器四象限脉冲整流器的工作原理和牵引变压器电磁噪声的产生机理,通过在MATLAB中建模仿真,分析不同参数变化下牵引变压器二次侧谐波电流含量变化情况,并对动车组牵引变压器的噪声设计和噪声抑制进行说明。     

红层泥岩路基上拱无砟轨道传力杆性能研究

在川中红层泥岩地区CRTS Ⅲ型板式无砟轨道会设置传力杆限制沿线路纵向路基上拱变形,但传力杆对上拱地区无砟轨道的影响规律尚不明确。为了探究传力杆的性能,建立无砟轨道-路基上拱-传力杆有限元模型,在路基底部施加余弦型上拱波形位移作为外部条件,同时在底座板接缝处设置传力杆。将传力杆布置方式、直径、间距作为影响因子,设置无传力杆对照组进行对比分析。针对红层泥岩路基上拱,研究结果表明：1)设置传力杆与不设置传力杆复合板与底座板最大离缝分别为1.14 mm和4.82 mm,底座板与路基最大离缝分别为3.16 mm和5.29 mm,表明传力杆的设置能较好降低最大层间离缝,尤其是复合板与底座板轨道结构之间的层间离缝。2)传力杆布置方式1(中性层均匀布置1排)下底座板板端应力为1.13 MPa,为传力杆布置方式2(上下2层、交错布置)下底座板板端应力2.98 MPa的37.9%,底座板板端应力较小,应力分布均匀。3)复合板与底座板最大离缝、底座板与路基最大离缝及底座板应力在传力杆直径为30 mm时分别为0.82 mm、1.66 mm、3.16 MPa,达到相对较小值。4)随着传力杆布置间距减小、传力杆...     

城市轨道交通车站仿真运营安全状态评估方法研究及应用

为提升城市轨道交通车站运营安全管理效率,加强运营安全评估方法在城市轨道交通车站智能仿真中的深化应用,构建车站仿真运营安全状态评估指标体系。从评估体系构建原则入手,充分考虑车站各区域特点,为各区域选取评估指标,并对指标进行分析及标准等级划分,构建车站仿真运营安全状态评估模型。以某换乘车站为例,结合具体场景,针对评估模型进行参数估计,结合车站客运组织方案进行仿真模拟,分析其存在问题并提出优化方案,为车站运营安全及优化决策提供有力支撑。