HX_D2型电力机车车轮型面的多目标优化

为优化HXD2型大功率交流传动电力机车的车轮型面,建立该机车的动力学模型,并根据大秦线直线以及800和1 000m半径曲线的线路参数分别设置2种线型。以轮轨磨耗、轮轨最大接触应力和轮轴横向力为目标函数,以4段衔接的不同半径圆弧描述车轮型面与钢轨的接触部分,将两端圆弧的半径以及两中间圆弧的圆心坐标作为设计变量,以满足临界速度、轮轨最大接触应力、横向平稳性、垂向平稳性、车轮疲劳因子、轮轨横向力和脱轨系数的要求为约束条件,建立HXD2型电力机车车轮型面多目标优化模型。采用基于高斯径向基响应面的多目标优化方法求解该模型,得到新的车轮型面。结果表明:新车轮型面可使HXD2型电力机车在800和1 000m半径曲线线路上运行时一位轮对的磨耗指数分别降低19.16%和15.95%,一位轮对外侧的轮轨最大接触应力分别降低28.72%和31.44%,一位轮对的轮轴横向力分别降低22.63%和18.57%。     

基于蠕滑机理的重载货车车轮磨耗研究

在多体动力学分析软件包SIMPACK中建立重载货车动力学模型,基于轮轨蠕滑机理在MATLAB软件中编制车轮踏面磨耗仿真程序WWS.根据车轮磨耗仿真结果和现场实测结果对Zobory磨耗模型进行修正.研究车辆非理想状态对车轮磨耗的影响,分析轮轨型面和转向架结构对车辆非理想状态的适应性.通过钢轨表面滚动接触疲劳损伤特征的研究,对车轮滚动接触疲劳和磨耗耦合关系进行数值模拟.主要研究内容和结论如下.     

蒙西至华中地区铁路五里川至邓州段线路方案研究

五里川至邓州段铁路的修建将使本地区资源优势迅速转化为经济优势,因此设计出线路短、工程小、投资小的铁路方案,对促进区域内经济发展和完善路网结构均具有十分重要的意义。通过对蒙西至华中地区铁路线位走向的研究,针对路网规划,功能定位,接轨和线路走向,地质选线,环保要求,地方经济发展特点等影响因素,对五里川至邓州段线路进行了沿既有线、既有线北侧和既有线南侧3个方案的分析和探讨,经综合比选提出了五里川至邓州段采用沿既有线方案作为推荐方案的建议。     

和邢铁路中野沟门水库地区局部方案研究

针对和邢铁路如何跨越野沟门水库,重点研究铁路跨越水库选线时应具体考虑的各种因素.野沟门水库是以防洪、灌溉、养鱼、发电、旅游、工业用水等为用途的水利工程.根据野沟门水库的具体情况,从选线的角度研究了3个方案;从桥梁孔跨布置角度研究了2个方案.最终经全面分析比较,选出最经济合理的跨越方案.     

重载列车作用下隧道基底荷载特征及动力学响应分析

通过对朔黄铁路三家村隧道基底在重载列车作用下的现场测试,统计分析了不同围岩区段基底填充层的动应力幅值,借助于静态换算土柱法,获得了基底的冲击系数。以此为基础,建立了列车-隧道-轨道结构耦合分析模型,分析了列车振动荷载作用下隧道基底结构的动态响应及冲击系数。结果表明:不同围岩级别下钢轨下方动静比平均值分布在1.8～2.08之间,道心处动静比平均值分布在1.0～1.1之间,钢轨下方的动静比约为道心处的2倍,理论计算与实测冲击系数误差最大为7.4%。另外,采用换算荷载推演大轴重列车的荷载特征是可行的,以此确定的基底填充表面的动应力约为120 kPa。     

空气湿度对地铁车轮磨耗的影响及机理研究

车轮磨耗影响着地铁的运营安全和运营成本。目前,关于车轮磨耗的研究多集中于轴重、轮轨接触状态等因素的影响,考虑空气湿度影响的研究较少。通过对某城市地铁进行了长期监测,对每月的车轮平均磨耗量及空气相对湿度进行了统计分析,得出了车轮磨耗量随空气湿度增加而降低的规律;并结合已有试验数据,对这一规律进行了验证。对空气湿度影响车轮磨耗的机理进行了探讨,发现在气温未达到露点温度时,湿度主要影响轮轨接触表面的粗糙度、硬度以及氧化膜的形成;在气温达到露点温度之后,轮轨表面将会形成水膜,这将会降低轮轨间摩擦系数,降低车轮的磨耗量。     

松花江公铁两用桥主桥方案设计

结合工程实例,介绍既有松花江公铁两用桥改建工程的技术标准,对主桥采用连续钢桁梁桥、连续钢桁拱桥、简支钢管混凝土组合系杆拱桥三种方案进行比选分析,得出连续钢桁梁桥方案为推荐方案的结论。介绍连续钢桁桥钢梁结构设计、结构静力分析、钢梁安装方法和钢梁防腐涂装体系等。     

基于车轮磨耗寿命预测的轨道参数研究

为研究轨道参数对车轮磨耗寿命的影响,以C80型货车为例在SIMPACK软件中建立车辆-轨道动力学模型,利用傅里叶逆变换将轨道不平顺的功率谱密度从频域转换为时域;基于半赫兹接触理论、FASTSIM算法和Zobory磨耗模型在MATLAB中编制车轮磨耗仿真程序,分析轨道曲线半径、轨距、钢轨轨底坡、钢轨型面、轨道不平顺和轮轨摩擦因数对车轮磨耗的影响。计算结果表明:曲线半径从400 m增加到2 000 m后,段修磨耗寿命增加5.1倍;轮缘磨耗减小13.4倍;当轨距从1 430 mm增加到1 435 mm和1 440 mm时,磨耗寿命分别增加了12.6%和27.5%;轨底坡从1/20减小为1/30,1/40和1/50时,段修磨耗寿命分别增加3.7%,7.4%和6.9%;采用CN75钢轨和UIC60时的磨耗寿命较CN60钢轨分别增加20.1%和13.9%;五级谱、六级谱和三大干线谱时磨耗寿命较四级谱时分别增加21.4%,35.9%和26.0%;轮轨摩擦系数为0.25、0.4和0.55时,磨耗寿命较摩擦因数为0.1分别减少24.2%,24.8%和22.3%。     

宁高及宁溧城际铁路运输组织方案研究

根据江苏省沿江城市群城际轨道交通网规划,在深入分析各线客流特征的基础上,结合各线工程条件、技术标准提出了各线独立运营、全部贯通或部分贯通运营等4个方案,并从运能余量、服务水平、客流直达性、运营管理、工程投资等方面对各方案进行了综合比选。     

改善未来柴油机热效率的探讨

提高膨胀比可获得更高的指示热效率,这巳在采用可变气门机构和优化喷油定时的单缸机试验中得到验证。从这个观点出发,要进一步改善柴油机的指示热效率,就应当提高膨胀比和等容度,以及降低缸内热损失。