High-speed wheel/rail contact determining method with rotating flexible wheelset and validation under wheel polygon excitation

A rotating flexible wheelset model is developed and integrated into a vehicle/track dynamic model. Flexible wheelset modes with natural frequencies less than 1000?Hz are considered in the wheelset modelling. An innovation of the paper is that wheel/rail rolling contact calculation considers the effect of the wheelset flexibility and the rotating effect. By introducing two half dummy rigid wheelsets the rolling contact between the flexible wheelset and the two rails can be transformed to that between a rigid wheelset and the rails. As an extension application, the wheel OOR (Out-Of-Round) wears with the 11th, 15th, and 17th orders are used to the vehicle system dynamic model with rigid, flexible and rotating-flexible wheelset model. The results of the three models are compared to study the influence of wheelset flexibility and rotation. The ‘online searching contact method’ developed in this paper is compared with the traditional contact method with considering the rotating flexible wheelset. And then a measured OOR is used to excite the rotating flexible wheelset, the response of which is analysed and verified.     

铁道车辆轮对外形的在线检测

介绍了美国IMAGEMAP公司开发的轮对断面轮廓检测系统,并提出了相应的改进方向。     

货车轮对轴颈卸荷槽超声波探伤问题分析

对3起货车RD2轮对轴颈卸荷槽冷切事故进行了分析,指出了目前轴颈卸荷槽超声波探伤中存在的问题,并提出了改进建议。     

横风下车辆-轨道耦合动力学性能

应用多体系统动力学理论,建立了车辆-轨道耦合动力学模型,利用新型显式积分法求解动力学方程组,利用赫兹非线性弹性接触理论计算轮轨法向力,利用沈氏理论计算轮轨蠕滑力,编写了车辆-轨道耦合动力学计算程序,研究了轨道结构对高速列车动力学性能的影响,分析了不同横风环境下高速列车动力学性能和列车姿态。研究结果表明：当列车运行速度为...     

高速转向架轮对参数化设计与验证

为提高转向架轮对的设计效率,基于参数化设计理论,提出了一种面向性能的参数化设计方法.通过轮对结构参数与动力学、强度性能参数的关联分析,提取轮对的关键设计参数,并以此实现三维参数化自动建模,进而进行模型的动力学及强度评价,通过修改关联设计参数,以实现快速优化设计.基于此开发了高速转向架轮对参数化设计系统,并验证了所确定的设计参数的合理性及设计方法的准确性.     

轮对安装偏角对高速铁道车辆动力学性能的影响

为了考察轮对初始安装偏角对高速铁道车辆动力学性能的影响,本文先从理论上分析了初始安装偏角下轮对的受力情况以及安装偏角对轮对行进过程所产生的影响,并通过多刚体动力学分析软件SIMPACK建立了我国高速铁道车辆的动力学模型,分别对车辆第一位轮在不同安装偏下的直线和曲线通过情况进行了仿真研究,研究表明：第一位轮对的初始安装偏角将使车辆的第一和第二位轮对的平衡位置偏离轨道中心线,且发生反向偏转,降低行车安全性;小偏角对平稳性影响不大,但偏角超过1 mrad后将对平稳性造成较大影响;安装偏角将对车辆曲线通过性能造成一定的负面影响,且影响随偏角的增大而增大,因此对于高速列车还应尽量减小轮对的初始安装偏角,尽量将其控制在1 mrad以内。     

轻轨车辆电气耦合轮对导向控制技术

针对独立车轮自导向性能差的问题,应用改进电轴技术在轻轨车辆电机单独驱动独立车轮中,形成一种电气耦合轮对型式,以无形的电轴替代传统的机械轴,改善导向性能.从电路分析理论出发,分析了新型耦合轮对的耦合性能和影响因素,确定电气耦合轮对是一种对左右车轮转角差自动施加反馈控制的技术,且轮对耦合的强弱可通过调节电容与电阻实现,调节电容方案因能耗低而优于调节电阻方案.建立电气耦合轮对和弹性阻尼耦合轮对轻轨车辆横向动力学模型,分析了轮对的转向行为.仿真结果表明:电气耦合轮对耦合力矩最大达到近1kN·m,耦合能力强;直线上受激扰后,2种车辆的横移量与摇头角自行趋于0,通过曲线时,横移量稳定值小于8 mm,摇头角小于0.2°,因此,2种耦舍轮对车辆具有直线对中能力和曲线通过性能;通过小曲线时,电机因电气耦合而造成的最大耗能功率低于140 W,系统能耗低.     

弹性轮对的有限元分析

弹性轮对在国外轻轨交通车辆上已使用较为广泛 ,实践表明其在减少轮轨噪声、降低轮轨间的动作用力和提高旅客的乘坐舒适度等方面取得了明显的效果 ,但在国内还处于起步时期。应用有限元分析软件 ANSYS对弹性轮对进行了应力、变形和模态计算分析 ,并与刚性轮对的结果相比较 ,同时 ,研究了橡胶的本构参数对弹性轮对静强度的影响。结果表明 :在静载作用下 ,弹性轮对与刚性轮对的最大等效应力均发生在辐板靠近车轴处 ,但前者的最大等效应力值大于后者 ;橡胶材料常数对弹性轮对的橡胶应力和应变有较大影响 ,应对其合理选取 ;弹性轮对的低阶固有频率低于刚性轮对 ,这会使弹性轮对具有较好的隔振能力     

和谐1型系列交流传动重载高速电力机车轮对技术

和谐1型(含HXD1、HXD1B、HXD1C)系列交流传动重载高速电力机车是目前国内高速重载运输的主型机车,机车轮对重载技术的突破至关重要。文章主要介绍了和谐1型系列大功率交流传动重载货运机车轮对技术及相关标准规范的适用性,通过对车轮、车轴分析,材料研制及相关试验验证,表明机车轮对技术完全能够满足高速重载情况下的运用要求,并为今后机车向更高技术发展奠定了坚实的基础。     

轨道交通轮对自动检测设备在线校准方法研究

我国高速列车产品质量和生产效率的要求不断提高,促进了轨道交通数字化生产线的引进与落成,自动化检测设备的在线校准成为保障产品质量的关键因素。文章以轨道交通轮对自动检测设备为研究对象,在对其原理、结构组成、测量模型以及计量特性进行全面论述和分析的基础上,提出了一种基于标准样件的轮对自动检测设备在线校准方法,对测量过程中的不确定度来源进行了分析,并进行了测量不确定度评定。通过校准试验,结果表明该在线校准方法能够有效地补偿各个因素对测量结果的影响,可对轮对检测设备的综合测量能力进行评价,并且具有良好的规范性和易操作性。