基于APDL语言的套组弹簧参数优化设计

弹簧悬挂系统是机车车辆转向架的重要组成部分,对机车车辆运行是否平稳、能否顺利通过曲线并保证车辆安全运行,起着重要的作用。相对于单卷螺旋圆弹簧,双卷弹簧组在承载相同的载荷时,能在保证与单卷弹簧同样弹性性能的同时大大节省悬挂系统所占的空间,降低应力,提高悬挂系统的可靠性。圆柱螺旋弹簧传统设计采用试凑法,其设计过程费事繁琐,很难得出最有效的设计方案,现建立两级刚度弹簧优化模型的同时,运用了有限元分析软件ANSYS自带的优化单元APDL,通过一阶迭代优化计算弹簧相关参数的最优解,并在强度分析软件ANSYS中,对结果进行了验证。验证结果证明推荐的方法简单有效,能简化套组弹簧的设计过程,提高悬挂系统设计效率。     

基于正交距离最短的平面线形拟合方法及应用

线形拟合在轨道的调整中具有非常重要的作用,考虑到铁路轨道测量实测点的平面坐标x和y中均包含误差,提出基于正交距离最短的直线和圆曲线线形拟合方法,并对利用该方法进行拟合的原理进行阐述。目前常用的线形拟合方法是普通最小二乘法,主要考虑x或y某一个方向上的误差。按照正交距离最短和最小二乘2个准则,论证了同时考虑x和y2个方向误差的正交距离最小二乘法要优于普通最小二乘法。通过实例计算分析,2种方法对于同一组线形测量数据的拟合结果表明,正交距离最小二乘法的验后精度高于或接近普通最小二乘法,而且残差即为轨道点至拟合线形的拨道量,同时前者具有更小的圆度,说明调整量区间更小。以上内容证明了在铁路既有线线形整正优化中正交距离最小二乘法优于普通最小二乘法。     

GSM-R网络切换超时导致ITCS通信超时的研究

目前,青藏线GSM-R网络性能指标体系整体处于较高水平,但因基于网络的ITCS列控系统的运用,对网络的服务质量、优化工作等提出更高的要求。通过切换超时造成通信中断案例的分析,以设备硬件更新改造的方法解决切换超时并不可行,提出通过修改CMU两次呼叫时间间隔并配合修改T3103定时器参数的软件修改方法,来满足ITCS系统车-地间数据传输中断的最大时间间隔要求,进一步减少ITCS通信超时对行车安全的影响。     

山西中南部铁路通道发鸠山隧道改线方案动力学优化

依托山西中南部铁路通道工程,建立车线系统动力学模型,选取典型区段线路设计方案进行全面的动力学评估。以发鸠山隧道改线方案原设计和优化后设计的线路平纵断面参数作为线路条件,对比30 t货车和客车通过时的动力学性能指标,给出适用于30 t大轴重的重载铁路圆曲线半径建议值,可供未来重载铁路线路设计参考。     

基于紧邻隧道变形深基坑支护方案优化

以典型工程为依托,借助有限元软件,开展基坑施工过程模拟,对基坑开挖过程支护结构与周边环境进行响应评价,以此为基础优化基坑支护方案,并通过现场实测验证。研究表明:采用原有支护方案基坑开挖对既有地铁结构产生明显的影响,存在安全隐患,有必要进行优化;基于计算结果作支护方案调整后,车站与隧道最大位移较原有方案减小29%和27%;紧邻地铁侧采用灌注桩围护引起的位移小于连续墙,究其原因是连续墙成槽影响产生可观的变形;同时采用灌注桩围护能显著降低工程造价,实际工程设计施工应引起重视。与实测结果对比表明,实例基坑采用的计算模型具备合理性。     

城市轨道交通道岔整铸滑床板的研发与应用

滑床板位于道岔区尖轨和基本轨组件下,在整个尖轨长度范围内承托尖轨并扣压基本轨,其状态直接影响到列车过岔的安全性.滑床台与底板脱焊、底板及压舌断裂等问题作为道岔区的常见病害,长期以来一直是运营单位道岔区养护维修工作的重点和难点.为彻底解决滑床板的病害问题,研发了一种新型的整铸滑床板结构.从制造工艺、材质、增加滑床台宽度和压舌根部倒圆半径值等角度进行了优化改进,并通过理论分析及室内极限破坏对比试验,验证了新型整铸滑床板优异的力学性能,成功进行了在线试验段铺设.整铸滑床板的成功研发及应用对于道岔区滑床板病害的彻底根治具有重要意义.     

隔离小生境粒子群算法在地铁列车运行曲线优化中的应用

针对地铁列车运行优化指标过于单一的问题,提出了牵引-巡航-惰行-制动模式运行曲线的计算流程,综合考虑能耗、乘客舒适度、运行时间、停车精度等指标,用Fi(综合优化目标函数)值度量综合运行质量(其值越小表示越接近理想状态),并建立列车运行曲线的优化模型。结合粒子群算法和小生境技术,设计了应用于列车运行曲线优化的隔离小生境粒子群算法(INPSO)。结合实例仿真,利用INPSO优化模型,确定最优惰行末端速度,实现了高质量列车运行曲线的计算。其中INPSO优化后的Fi值实际只是基本粒子群算法优化结果的58.96%,效果显著,证明了INPSO寻优的有效性以及可靠性。     

车底需要数最少的旅客列车始发范围优化模型

研究目的:在归纳旅客列车始发时间范围影响因素和介绍客车车底需要组数确定方法的基础上,深入分析旅客列车始发时间域与车底需要数之间的相互关系,进而建立车底需要数最少的旅客列车始发时间域优化模型,并提出传统方法与启发式方法相结合的求解算法,为确定车底需要数最少的客车开行方案提供决策依据。研究结论:(1)客车车底需要数是衡量铁路旅客列车开行方案优劣的重要指标,且会在很大程度上影响到铁路客运的运营成本和运营效益,而旅客列车始发时间域则是决定车底需要数的重要因素;(2)以车底在配属站和折返站停留总时间最少为目标建立优化模型,可得到车底需要数最少的旅客列车始发时间范围,对优化旅客列车开行方案具有一定的实际意义。     

关于动车组检修性能的探讨

不同型号的动车组具有不同的结构及配置,这些差异对基层部门在检修作业和现场管理上具有不同的影响。通过对各型动车组在总体布置、结构设计和功能配置等方面进行比较,初步探讨了各型动车组的优势,提出了有关设施的优化方向,以期改善动车组的检修性能。     

基于遗传算法的跨坐式单轨列车牵引曲线优化研究

以跨坐式单轨列车牵引计算理论为基础,结合跨坐式单轨列车运行要求,建立了以运行时间和能耗为目标的单轨列车运行优化模型,运用遗传算法对牵引曲线的关键点进行优化。以重庆市轻轨2号线为例,对该线13个站间牵引曲线进行优化,并将优化前后曲线进行了对比,结果显示运行时间和运行能耗得到一定程度改善,整个区段上运行能耗下降了16%,运行时间节约2%。