Fatigue behaviour and life prediction of filament wound CFRP pipes based on coupon tests

This paper investigates the fatigue behaviour of filament wound Toray T700/Epotech X4201 composite pipes with different lay-ups. The present work compares the fatigue behaviour of coupon specimens manufactured with two different fiber orientations under tension-tension and tension-compression cyclic actions. The test results show that the lay-up and stress ratio have significant effect on the failure mechanism and fatigue life of carbon fiber reinforced polymer (CFRP) composite coupons. This paper develops an empirical model, which integrates the effect of stress ratio in a fatigue damage parameter, to evaluate the fatigue life of the CFRP filament wound coupons. Combined with the numerically calculated stresses at the critical locations corresponding to the fatigue damage locations, the proposed empirical model developed from the coupon test database predicts successfully the fatigue life of full diameter CFRP pipes, using stresses computed at critical locations in the CFRP pipe.     

北京地铁八通线列车牵引系统自主化改造设计

北京地铁八通线原有列车牵引系统设备为日本东洋公司制造,设备日常检修维护过程中存在检修费用高、周期长的缺点,在对信号系统进行ATO(列车自动运行)改造时,牵引核心设备需进行相关接口的修改,这使得进口设备成本与用户需求的矛盾突出。对北京地铁八通线既有东洋牵引系统进行自主化改造设计,在兼容原有牵引设备机械接口与电气接口的基础上提出了优化改造方案,并在实际产品中进行了功能验证,实现了对北京地铁八通线原列车牵引系统的替换和功能优化。     

基于IMU标定补偿的列车组合定位优化方法

GNSS/INS组合方式是下一代列控系统定位技术的发展趋势,但由于惯导系统累计误差较大,使得列车处于卫星信号失锁环境下定位性能降低。为解决这个问题,针对微机械惯性测量单元IMU确定性误差的3个主要误差项:非正交误差、零偏误差、刻度因数,建立加速度计和陀螺仪的误差模型,在此基础上详细推导标定原理并提出标定方案。将误差补偿结果应用于京沈高速铁路试验现场并由试验结果分析可知:该方法能有效提高IMU的测量精度,相较于补偿前测量误差降低80%以上;补偿之后的惯导系统在40s时间内的导航速度误差小于1m/s,位置误差在10m之内,满足定位需求,具有实际意义的工程应用价值。     

长沙市轨道交通2号线列车能耗分析

以长沙市轨道交通2号为例,分析了列车空载工况和载客工况下的能耗情况,结果表明根据列车能耗系统的实时统计数据核实列车能耗的方式是可靠的。在此基础上,计算分析了列车运行过程中乘客总体重的能耗,与列车自重能耗相比,列车自重能耗在列车总能耗中占很大的比重,因此:合理地降低车辆自重将成为今后车辆设计的重要课题,根据线路客流量特点制定大小交路时刻表将成为城市轨道交通运营公司降低运营成本的研究方向。     

基于全数检验与定时截尾试验的地铁列车整车可靠性验收方法

提出地铁列车可靠性验收的基本条件,分别介绍了基于定时截尾试验、序贯截尾试验和全数检验的3种经典的可靠性验收方法;提出基于全数检验和定时截尾试验的地铁列车整车可靠性验收方法,设计了可靠性验收的流程;以某一具体项目为例,对该可靠性验收方法进行了验证。结果证明:基于全数检验与定时截尾试验的地铁列车整车可靠性验收方法是有效的,可以节省试验时间。     

地铁列车远程数据管理系统设计与应用

从指导地铁列车高效运营和快速检修的客户需求出发,提出了地铁列车远程数据管理系统的组网结构和系统组成方案,通过分析地面采集存储软件和Web端管理软件的技术路线、软件模块流程和远程列车状态界面设计,实现了实时/非实时运行和故障数据的远程采集、解析、存储和显示功能。该系统设计在厦门地铁1号线车辆中已测试验证,目前应用稳定,达到了远程技术支持车辆运行、指导应急故障处理和维修快捷方便的目的。     

某地铁列车无人自动折返卡顿故障分析及解决方案

针对某城市地铁车辆在试运行期间频繁发生的列车无人自动折返时的卡顿故障进行了分析研究。简要介绍了列车无人自动折返功能,并从列车网络系统、牵引系统和车辆电路3个角度深入分析故障原因,提出了解决方案。按此方案整改后故障得以完全消除。     

川藏铁路跨线列车合理跨线时间范围分析

本文基于旅客出行时间特征,将跨线列车划分为日间动车组、跨夜动车组、日间普通旅客列车、跨夜普通旅客列车等四类。结合跨线列车的定义,推导出跨线列车的适应性条件,确定其影响因素为线上运行时间、线下运行时间、全程旅行时间。跨线列车的适应性条件可以确定跨线列车的种类、初始跨线时间域。结合跨线列车的始发终到时间域、跨线时间域,推导出跨线列车的合理始发终到时间范围、合理跨线时间范围的计算方法,并实例求解了川藏铁路跨线列车的合理跨线时间范围,验证了跨线列车的适应性判别条件、合理始发终到时间范围、合理跨线时间范围求解方法的可行性与正确性。研究结论可以为川藏铁路列车运行图的铺画、分时段客货共线的研究提供参考。     

高普速场互联互通时场联及列控系统方案研究

客运专线高速场与既有线普速场并站互联互通的情况在实际工程应用中越来越多,此时两场间联络线信号机设置情况及普速场列控、联锁设置方案比较复杂。以张呼铁路呼和浩特东站(含高、普速场)为例,详细分析普速场联锁及列控设置的最佳方案,并根据联络线长短分别给出高、普速场间联络线信号机设置最优方案:联络线较短时,因无法设置信号机,可由普速场集中控制该组双动道岔,经过道岔反位的进路,采取在各自的联锁区先后分段办理进路的方式;联络线较长时,需要结合安全、方便操作及节省投资等因素综合考虑,推荐在联络线处设虚拟列车信号机的方案,办理列车接发车进路时,同样需采用两联锁区两段进路分段办理方式。上述推荐方案可实现高、普速场跨场接发普速车及动车组的运营需求。     

基于延迟脱体涡算法高速列车通过隧道时的绕流特性

基于延迟脱体涡算法和滑移网格技术,建立CRH380A型列车的含有转向架的三维可压缩瞬态仿真模型,模拟研究高速列车气动力、速度场和表面压力这3大绕流特性的变化规律。结果表明:延迟脱体涡算法能较好地捕捉列车通过隧道时的气动特性;当列车头部刚驶入隧道时,气动阻力迅速升高并在车头完全进入隧道时达到最大值,列车下方2侧的速度纵向分量会急剧增加,位于靠近设备舱位置的速度纵向分量会显著降低;当尾车刚驶入隧道时,隧道内壁与列车侧面之间的流场会出现回流区;当尾车全部刚驶入隧道时,气动升力和侧向力骤然增加;当列车全部驶入隧道后,气动力的波动幅值均明显升高;列车通过隧道过程中,列车侧面压力整体上呈现先增后减、最后维持周期性波动的趋势,处于尾流区的车尾部位具有更强烈的波动特征;列车裙板和车底的表面压力整体上均呈先减后增、最后维持在较高幅值波动的趋势,对列车相关结构的疲劳强度产生不利影响。