车辆吸能部件的碰撞试验与数值仿真

为了设计某列车耐撞性车体,实现列车被动安全保护,进行了台车碰撞试验和数值仿真计算,研究了耐撞性车体吸能部件的吸能特性。在台车撞击试验过程中,吸能部件从预期部位开始发生稳定有序的塑性变形,吸收的冲击动能与最大变形量基本成正比关系,说明该部件具有良好的吸能效果。并在此基础上,应用显式动力有限元理论建立了其有限元撞击模型,进行了数值仿真计算。相关性分析结果表明:仿真结果与试验结果基本一致,在整个撞击过程中,撞击力曲线基本吻合,最大撞击力峰值分别为2486·3、2423·1kN,最大变形量误差和初始撞击力峰值误差都小于3%,反弹速度误差小于4%。显然,利用撞击试验验证了数值计算的有效性和可靠性,利用数值计算设计和优化车辆吸能部件是可行的。     

轮轨冲击对构架疲劳的影响

以三轴机车转向架构架为例,建立其轮轨冲击的运动微分方程,通过龙格-库塔积分法得到了轮轨冲击的载荷时间历程,分析了轮轨动态冲击对构架疲劳寿命的影响。利用有限单元法建立了轮对、构架、车体的整体有限元模型,采用瞬态动力学分析得到构架危险点的应力时间历程,结合材料的S-N曲线以及疲劳损伤累积准则,进行了构架的疲劳寿命计算,得到轮轨低接头冲击下构架疲劳寿命。分析结果表明:构架的应力响应并不与轮轨处的激励同时达到最大,且在激励结束后有一较长的响应过程;轮轨冲击对构架的疲劳影响较大,尤其对轴箱弹簧座处的侧梁下盖板的寿命影响最为显著,在25·0m轨长的错牙接头作用下,其疲劳寿命为5·15×106km。     

高速列车司机室内气动噪声预测

为了降低司机室内的噪声,采用大涡模拟法计算了高速列车车头曲面的脉动压力,将脉动压力作为头车司机室有限元分析的激励载荷,通过谐响应分析求得司机室壁板的振动速度,将振动速度作为司机室声场边界元模型的激励条件,求出了司机室内的气动噪声在不同频率点的声压分布。计算结果表明:司机室内的声压级在52·3~58·8dB(A)之间变化,声压级较大点位于司机室前窗玻璃向车顶过渡处及纵向中截面型线附近,且在50~315Hz之间,声压幅值较大;司机室内的气动噪声主要是低频噪声,对纵向中截面型线采取更平滑的过渡形式,可降低司机室内的气动噪声。     

Case Analysis on Vehicle Parking and Departure Plans for the National Stadium

As the main venue of the 2008 Beijing Olympic Games, the National Stadium hosted the opening and closing ceremonies, field and track events, and final football games. This paper intends to study the problems associated with vehicle evacuation from the parking lot, and develop evacuation plans. First, the paper analyzes the particular conditions of the parking lot in the National Stadium, as well as its layout and vehicle evacuation. Then, it simulates and evaluates the evacuation plans with the suitably given parameters, based on the real blueprint of the National Stadium and scenarios. Finally, it conducts a comparative analysis on the accuracy and practicability of the vehicle evacuation plans based on the field data collected at the opening ceremony of the Olympic Games. The simulation result shows that the total vehicle evacuation time was 26 minutes and the real evacuation time was 27 minutes on the day of the opening ceremony, which verifies that the study is accurate and practical.     

高速机车制动温升对轴盘配合的影响

利用ANSYS建立了高速机车轴盘制动装置热量传递模型,计算了接触面热阻、间隙导热系数和表面传热系数,研究了其温度场分布特性,分析了制动生热对轴盘制动装置过盈配合的影响。计算结果表明:合理的制动盘和盘毂间隙能增大热阻,减小温度对过盈配合的影响,在结构允许范围内,建议合理的设计单边间隙为0.5~1.5mm;制动结束时刻,选择合理的盘毂厚度可使过盈面平均接触压力减小5.9%~6.6%,以降低温度对过盈配合的影响,建议盘毂合理厚度为8mm。     

铁道车辆液压减振器卸荷速度选取方法

为了精确选取铁道车辆各类液压减振器的卸荷速度,提出了一种选取卸荷速度的2σ方法。通过试验测试和动力学仿真计算,得到液压减振器两端的相对速度,并进行概率统计分析、参数估计和概率分布假设检验。在相对速度属正态分布的前提下,计算相对速度的2σ值,并作为减振器的卸荷速度。计算结果表明:通过该方法确定卸荷速度的液压减振器可使95%的车辆低频振动得到衰减,5%的高频振动得到过滤。     

基于空间特性的行李跟随系统的车辆调度方法

为了提高车辆配送初始解获得的效率,在不确定条件下,研究了上海世博会行李跟随系统需求点的空间特性,提出了基于空间特性的车辆调度方法,建立了需求点的空间特性SLINK聚类分析方法和聚类分析结果评估方法。计算结果表明:在需求点群聚状态下,采用基于空间特性的聚类分析法的调度初始解总距离为583,而传统SWEEP扫描法的调度初始解总距离为595,因此,在对车辆调度问题进行求解时,对需求点的空间分布特性进行分析有助于不确定环境下车辆调度问题的最终求解。     

结构模式对转向架构架扭转刚度的影响

将客车转向架焊接H形构架简化为由等截面直梁组成的模型,通过考察各梁在扭转载荷下的变形分布,研究降低构架扭转刚度的措施,并采用有限元方法对理论分析结果进行了验证。计算结果表明:侧梁上盖板开槽能使构架扭转刚度降低3%;改变横梁截面形式后,构架扭转刚度将减小19%,构架在超常载荷下的最大von_Mises应力降低3%。分析结果表明:构架侧梁上盖板开槽对其扭转刚度影响不大,并将引起局部区域较强的应力集中;横梁弯曲与扭转刚度对转向架构架扭转刚度有较大影响,将无缝钢管横梁改为箱型梁能够显著降低构架扭转刚度;同时,由于扭转刚度降低,构架在超常载荷下最大von_Mises应力也有所降低,轨道扭曲载荷对构架强度的影响减弱。     

一致拥挤快速路交通系统稳定性分析

考虑快速路一致拥挤的前提下,通过选取适当的流一密关系式,建立快速路网络流模型。并在对快速路的第一段进行适当处理和考虑匝道排队的基础上,构造一个离散的线性系统。通过对此类型的离散系统进行稳定性分析,得到稳定的充分条件和最优控制器的设计方法,仿真实例表明该方法的有效性和实用性。     

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随着城市机动车保有量的逐年增加,汽车尾气排放已成为许多大城市空气的主要污染源。以一氧化碳（CO）、氮氧化物（NOx）和碳氢化合物（HC）为评价因子,基于单车排放因子与车速之间的关系、交通流三参数的关系,建立了路段总排放量与车速、车型比例、交通量三个因素之间的数学模型。运用非线性规划理论,建立了以路段通行能力为主要约束条件,以污染物排放量最小为目标的最优化模型,以及求解算法。通过实例证明,通过调控路段上车型构成来调控实际交通量的大小,间接地调控行驶车速,进行排放量控制的方法是可行的。