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基于RBFNN代理模型的高速机车横向动力学性能多目标优化 被引量:3
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作者 吴锐东 姚远 李广 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期1644-1652,共9页
针对高速机车横向动力学中的悬挂参数优化问题,首先,以国内某型2B0轴式高速机车为基础,采用SIMPACK软件建立该机车动力学模型;其次,以蛇行稳定性和横向平稳性指标为优化目标,同时兼顾新轮和磨耗轮2种轮轨接触状态,通过拉丁超立方试验设... 针对高速机车横向动力学中的悬挂参数优化问题,首先,以国内某型2B0轴式高速机车为基础,采用SIMPACK软件建立该机车动力学模型;其次,以蛇行稳定性和横向平稳性指标为优化目标,同时兼顾新轮和磨耗轮2种轮轨接触状态,通过拉丁超立方试验设计方法对关键悬挂参数进行采样设计;最后,根据试验设计结果构建转向架悬挂参数映射到机车横向动力学性能的RBFNN代理模型,并利用Sobol敏感性和Pearson相关性分析方法来量化悬挂参数对优化目标的影响程度。研究结果表明:在参数给定优化范围内,机车横向动力学性能几乎不受二系横向减振器节点刚度变化的影响;而蛇行稳定性对一系纵向刚度、抗蛇行减振器节点刚度以及抗蛇行减振器阻尼较敏感,前后司机室横向平稳性对二系横向刚度最敏感,在高速机车转向架设计中应该给予重视。此外,将代理模型结合遗传算法NSGA-Ⅲ搭建快速多目标优化平台,并通过动力学仿真结果验证该平台的准确性,可有效替代车辆系统动力学模型仿真计算及优化。 展开更多
关键词 高速机车 蛇行稳定性 横向平稳性 代理模型 多目标优化
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高速机车悬架系统磁流变阻尼器试验建模与半主动控制 被引量:29
2
作者 高国生 杨绍普 +1 位作者 陈恩利 马冰玉 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第10期87-91,共5页
针对磁流变阻尼器的高速机车横向半主动悬架系统,设计并制作了一个剪切阀式磁流变阻尼器,在液压伺服试验机上对磁流变阻尼器的阻尼特性进行了试验研究;提出了一种修正的Bouc-Wen模型,并用优化方法确定了模型的参数:建立了采用磁流变阻... 针对磁流变阻尼器的高速机车横向半主动悬架系统,设计并制作了一个剪切阀式磁流变阻尼器,在液压伺服试验机上对磁流变阻尼器的阻尼特性进行了试验研究;提出了一种修正的Bouc-Wen模型,并用优化方法确定了模型的参数:建立了采用磁流变阻尼器的高速机车横向半主动悬架系统模型,运用中心流形定理分析了半主动悬架系统的稳定性;提出了一种半主动控制策略,仿真验证了采用磁流变阻尼器的高速机车横向半主动悬架系统的有效性。 展开更多
关键词 磁流变阻尼器 半主动控制 高速机车 悬架系统 中心流形
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高速机车牵引齿轮传动系统动态特性及非线性因素影响研究 被引量:17
3
作者 魏静 孙清朝 +4 位作者 孙伟 秦大同 朱才朝 朱万刚 郭爱贵 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2012年第17期38-43,50,共7页
综合考虑齿轮时变啮合刚度、齿面间隙、轴承游隙等多种非线性因素影响,并考虑高速机车齿轮传动系统三维空间五个方向的振动响应,建立高速机车齿轮传动系统弯-扭-轴-摆耦合多自由度动力学分析模型。对动力学方程进行无量纲化后,采用4阶... 综合考虑齿轮时变啮合刚度、齿面间隙、轴承游隙等多种非线性因素影响,并考虑高速机车齿轮传动系统三维空间五个方向的振动响应,建立高速机车齿轮传动系统弯-扭-轴-摆耦合多自由度动力学分析模型。对动力学方程进行无量纲化后,采用4阶变步长Runge-Kutta法对高速机车齿轮传动系统动力学模型进行求解得到高速机车齿轮传动系统时间历程曲线和幅频响应曲线。定量给出齿轮内部激励、齿面间隙、轴承游隙等参数等对高速机车齿轮传动系统的影响,为齿轮的动态优化设计和齿面侧隙、轴承游隙等参数的合理选择提供理论基础。 展开更多
关键词 高速机车 齿轮传动系统 动态特性 时变啮合刚度 轴承游隙
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额定功率下高速机车谐波特性的仿真分析 被引量:25
4
作者 郭蕾 李群湛 +1 位作者 刘炜 解绍锋 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第6期835-840,共6页
通过综合分析高速机车脉宽调制(PWM)整流器谐波电压产生的过程和牵引供电系统的谐波阻抗特性,对高速机车以额定功率运行时谐波的动态特性进行了计算和分析.采用双傅立叶级数和Bessel函数推导出PWM整流器谐波电压的计算式;基于分布... 通过综合分析高速机车脉宽调制(PWM)整流器谐波电压产生的过程和牵引供电系统的谐波阻抗特性,对高速机车以额定功率运行时谐波的动态特性进行了计算和分析.采用双傅立叶级数和Bessel函数推导出PWM整流器谐波电压的计算式;基于分布参数模型导出了接触网谐波阻抗的表达式,进而对串联、并联谐振进行了分析.在此基础上,对机车在额定功率下的谐波电压和谐波电流进行了仿真计算和频谱分析.结果表明:谐波电压和谐波电流的频谱特性均与机车位置有关,尤其是谐波电流的变化更大;特定次谐波在特定线路位置发生串联谐振,且谐振位置随机车位置变化;谐波电流含量很小,主要集中在3~9次低次谐波和发生串联谐振的频带. 展开更多
关键词 高速机车 脉宽调制(PWM)整流器 接触网 谐波 频谱特性
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基于磁流变阻尼器的高速机车横向半主动振动控制研究 被引量:12
5
作者 马新娜 杨绍普 邸书灵 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2009年第7期126-130,共5页
在分析磁流变阻尼器Bouc-Wen立方修正模型及高速机车振动特点基础上,提出应用磁流变阻尼器进行机车振动控制,建立了基于磁流变阻尼器的17自由度高速机车横向半主动模型。针对模型的非线性特征,在简单模糊控制规则基础上,提出根据控制效... 在分析磁流变阻尼器Bouc-Wen立方修正模型及高速机车振动特点基础上,提出应用磁流变阻尼器进行机车振动控制,建立了基于磁流变阻尼器的17自由度高速机车横向半主动模型。针对模型的非线性特征,在简单模糊控制规则基础上,提出根据控制效果实时修正磁流变阻尼器输入参数的自适应模糊控制策略。在MatLab环境中进行仿真,结果表明:与被动控制、简单模糊控制相比,自适应模糊控制能有效衰减机车横向振动;在低频阶段,尤其是对乘坐舒适度影响大的5Hz~8Hz范围内能显著提高高速机车的平稳性和乘坐舒适性。 展开更多
关键词 高速机车 横向半主动悬挂 磁流变阻尼器 自适应模糊控制
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新型高速机车轴温监测系统的研究与开发 被引量:9
6
作者 张周锁 胥永刚 何正嘉 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期280-283,共4页
介绍了一种新型高速机车轴温监测系统 .该系统采用新型数字式温度传感器 ,利用单根串行总线传输数字信号等新技术 ,具有测温精度高、抗干扰能力强、工作稳定可靠的特点 .在SS7D型高速机车上的运行结果证明 ,该系统测温误差小于 1 5℃ ,... 介绍了一种新型高速机车轴温监测系统 .该系统采用新型数字式温度传感器 ,利用单根串行总线传输数字信号等新技术 ,具有测温精度高、抗干扰能力强、工作稳定可靠的特点 .在SS7D型高速机车上的运行结果证明 ,该系统测温误差小于 1 5℃ ,没有误报警和漏报警现象 ,是可行的和实用的 ,能满足高速机车的要求 ,对保障高速机车的安全运行具有重要作用 . 展开更多
关键词 高速机车 数字温度传感器 轴温监测系统 数据传输 开发 报警 抗干扰能力 测温精度
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高速机车单轮对牵引力矩数值分析 被引量:9
7
作者 金学松 张立民 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第6期56-60,共5页
用数值分析方法计算了高速机车轮对和轨道之间的粘着力, 确定了轮对的牵引力矩随机车的运行速度、轮对相对轨道的位置和轮轨之间滑差的变化情况。数值分析中改进了Kalker三维弹性体滚动接触理论模型,并考虑到接触斑质点对之间... 用数值分析方法计算了高速机车轮对和轨道之间的粘着力, 确定了轮对的牵引力矩随机车的运行速度、轮对相对轨道的位置和轮轨之间滑差的变化情况。数值分析中改进了Kalker三维弹性体滚动接触理论模型,并考虑到接触斑质点对之间相对滑动速度对摩擦因数的影响。数值结果对高速机车轮对粘滑控制提供了重要数据。 展开更多
关键词 高速机车 粘着 牵引力矩 数值分析 车轮 滑差
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高速机车牵引齿轮的参数化实体建模及其动力学分析 被引量:9
8
作者 鲍君华 何卫东 李力行 《机械传动》 CSCD 北大核心 2009年第5期70-72,75,共4页
为解决高速机车牵引齿轮的参数化实体建模技术,提高齿轮的设计计算精度,依据渐开线斜齿圆柱齿轮齿廓形成的基本原理和机车牵引齿轮的设计特点,在Pro/E软件系统下对渐开线斜齿圆柱齿轮的端面渐开线、分度圆螺旋线进行参数化建模,在此基... 为解决高速机车牵引齿轮的参数化实体建模技术,提高齿轮的设计计算精度,依据渐开线斜齿圆柱齿轮齿廓形成的基本原理和机车牵引齿轮的设计特点,在Pro/E软件系统下对渐开线斜齿圆柱齿轮的端面渐开线、分度圆螺旋线进行参数化建模,在此基础上构造了机车牵引齿轮的参数化三维实体模型及其传动系统模型,并应用软件分别建立了多个机车牵引齿轮传动系统的模型。结合ADAMS软件对齿轮传动系统的动力学性能进行了分析计算,为机车牵引齿轮强度的提高和参数的优化提供了基础。 展开更多
关键词 参数化实体模型 高速机车牵引齿轮 动力学
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用圆柱铣刀加工高速机车流线型曲面的三阶切触原理 被引量:3
9
作者 刘鹄然 袁文辉 +1 位作者 李元君 李国顺 《铁道学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第4期99-102,共4页
把微分几何中曲线与曲面之间的“切触”概念应用于高速机车流线型复杂曲面的数控加工 。
关键词 圆柱铣刀 三维自由曲面 三阶切触原理 高速机车
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基于频域平稳性的高速机车悬挂参数优化匹配 被引量:6
10
作者 姚远 任铖铭 +1 位作者 陈相旺 刘晓雪 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第6期1259-1267,共9页
为合理优化匹配悬挂参数以提升高速机车动力学性能,针对某高速机车,采用虚拟激励法计算频域横向平稳性指标,提出了考虑频域横向平稳性和稳定性多目标性能的关键悬挂参数多参数协同优化方法;分别以2种抗蛇行减振器布置方式和3种轮轨接触... 为合理优化匹配悬挂参数以提升高速机车动力学性能,针对某高速机车,采用虚拟激励法计算频域横向平稳性指标,提出了考虑频域横向平稳性和稳定性多目标性能的关键悬挂参数多参数协同优化方法;分别以2种抗蛇行减振器布置方式和3种轮轨接触状态运行工况为例,验证了该方法对机车横向动力学性能的提升效果.结果表明:低轮轨接触锥度工况机车一次蛇行稳定性较差,尤其采用抗蛇行减振器斜对称布置方式,机车后司机室横向平稳性显著变差;对于低锥度工况,需以提高机车稳定性为优化目标,而高锥度工况则更需关注其横向平稳性;为兼顾不同轮轨接触条件下机车动力学性能,以提高线路适应性,机车一系纵向刚度、抗蛇行减振器阻尼和二系横向减振器阻尼值在文中给定的优化范围内应尽量选取较小值,建议分别选取12 kN/mm、600 kN•s/m和25 kN•s/m. 展开更多
关键词 高速机车 横向动力学 频域平稳性 悬挂参数 多目标优化 虚拟激励法
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高速机车走行部实时在线监测与诊断方法的研究 被引量:4
11
作者 张中央 曲素荣 郭世明 《电气应用》 北大核心 2009年第7期70-73,共4页
根据机车走行部齿轮失效和车轮踏面擦伤的故障机理,采用了基于振动信号分析的监测诊断技术,对机车走行部加速度信号进行了采集、处理与分析,初步确定了机车走行部实时在线监测的方法。在监测系统的软硬件实现上,完成了数据采集模块、通... 根据机车走行部齿轮失效和车轮踏面擦伤的故障机理,采用了基于振动信号分析的监测诊断技术,对机车走行部加速度信号进行了采集、处理与分析,初步确定了机车走行部实时在线监测的方法。在监测系统的软硬件实现上,完成了数据采集模块、通信模块等硬件部分的设计,并以Lab Windows CVI为软件平台,完成了信号分析处理软件的设计。通过装车实验表明,机车走行部实时在线监测系统基本满足检测精度、可靠性和功能性等设计要求。 展开更多
关键词 高速机车 走行部 实时 监测诊断
原文传递
高速机车车辆横向振动最大偏移量计算 被引量:2
12
作者 宋永增 卢翰庭 林建龙 《北方交通大学学报》 CSCD 北大核心 1996年第4期434-438,444,共6页
应用随机振动理论,通过对轮对输入轨道谱和解动力学方程得到准高速车辆最大横向振动偏移量,与线路动力学试验结果基本一致.用同样的方法再计算200~350km/h运行时的车体横向振动偏移量,即可作为制定高速机车车辆限界和建... 应用随机振动理论,通过对轮对输入轨道谱和解动力学方程得到准高速车辆最大横向振动偏移量,与线路动力学试验结果基本一致.用同样的方法再计算200~350km/h运行时的车体横向振动偏移量,即可作为制定高速机车车辆限界和建筑限界的基本依据之一. 展开更多
关键词 随机振动 高速机车 横向振动 最大偏移量
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高速机车轴盘制动装置温度场分析 被引量:13
13
作者 姚远 张红军 刘进华 《机车电传动》 2008年第1期24-27,共4页
通过计算接触面热阻、间隙导热系数和表面换热系数,在ANSYS里建立三维模型,比较真实地模拟了机车轴盘制动装置制动过程的热量传递。分析了其温度场和热应力分布,并讨论了相关参数对盘毂与外空心轴过盈面温度和温度梯度的影响,结果表明:... 通过计算接触面热阻、间隙导热系数和表面换热系数,在ANSYS里建立三维模型,比较真实地模拟了机车轴盘制动装置制动过程的热量传递。分析了其温度场和热应力分布,并讨论了相关参数对盘毂与外空心轴过盈面温度和温度梯度的影响,结果表明:紧急制动时,制动盘最高温度在制动53 s时刻,而最大热应力出现在17 s时刻,最大热应力值为432 MPa,小于制动盘许用应力;可以采取增大制动盘和盘毂间隙来增大热阻,减小温度梯度对过盈配合的影响。 展开更多
关键词 高速机车 轴盘制动 温度场 热应力 接触热阻
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高速机车无变压器化交流传动系统中直流斩波器结构参数估算 被引量:3
14
作者 张雪原 吴广宁 +1 位作者 蒋伟 曹晓斌 《机车电传动》 2006年第6期1-3,7,共4页
利用直流斩波技术实现高速机车无变压器化交流传动系统结构是实现车载牵引变压器小型轻量化的一种新方案,这种无变压器化交流传动系统结构需要解决的首要问题是其中的直流斩波器的电路拓扑结构及其元件参数的确定问题。通过合理分解电... 利用直流斩波技术实现高速机车无变压器化交流传动系统结构是实现车载牵引变压器小型轻量化的一种新方案,这种无变压器化交流传动系统结构需要解决的首要问题是其中的直流斩波器的电路拓扑结构及其元件参数的确定问题。通过合理分解电路结构的方法,对直流斩波器基本电路结构的输入滤波器和输出滤波器的元件参数进行了估算,估算结果可以为进一步的研究提供参考。 展开更多
关键词 估算 参数 斩波 小型轻量化 交流传动 高速机车
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高速机车车体三维动态模型系统研究 被引量:1
15
作者 田怀文 王国志 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 1995年第1期111-114,共4页
本文探讨了计算机造型中的三维动态模型技术,以三维几何造型为基础,利用计算机动画技术,最终获得形体动态模型。文中还以高速机车头部构形设计为例,具体阐明车体动态模型的建立和实施过程。
关键词 高速机车 动态模型 计算几何 车体 设计
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韶山8型准高速机车牵引齿轮优化设计 被引量:5
16
作者 李力行 王秀琦 +7 位作者 何卫东 兆文忠 秦光里 刘友梅 桂林芳 肖鹏 潘晓明 徐宗祥 《大连铁道学院学报》 1995年第4期1-7,共7页
在对国内外机车牵引齿轮现状进行深入调研的基础上,提出了从优选材料及热处理工艺、进行齿形和参数优化设计、合理选择制造精度与工艺、优选润滑剂与润滑密封方式,改善动力学性能等五个方面提高我国准高速机车牵引齿轮传动承载能力和... 在对国内外机车牵引齿轮现状进行深入调研的基础上,提出了从优选材料及热处理工艺、进行齿形和参数优化设计、合理选择制造精度与工艺、优选润滑剂与润滑密封方式,改善动力学性能等五个方面提高我国准高速机车牵引齿轮传动承载能力和寿命的具体措施,其中在齿形和参数优化方面,设计了优选刀具角并能使齿根危险断面齿厚尽可能大,而应力集中尽可能小的磨前滚刀,优选出能使在啮合过程中最大闪温值为最小的变位系数,最后用有限元法计算了轮齿的变形与应力,并在此基础上考虑机车启动,持续与高速运行三种工况对轮齿进行齿廓与齿向的优化修形设计。 展开更多
关键词 寿命 承载力 高速机车 牵引齿轮 最佳化
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高速机车减阻及外型流线化的结构实现 被引量:3
17
作者 刘建新 《交通运输工程学报》 EI CSCD 2001年第1期102-104,122,共4页
讨论了高速机车的减阻措施 ,研究了高速机车头部结构设计思路和需关注的几个问题 。
关键词 高速机车 驾驶室 金属结构 空气动力学 外形设计
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智能传感器及其在高速机车状态监测中的应用 被引量:2
18
作者 胥永刚 张周锁 何正嘉 《工业仪表与自动化装置》 2002年第6期22-24,共3页
 智能传感器以数字量形式和串行通讯的方式完成信息的传递,具有精度高、抗干扰能力强、工作稳定可靠等特点。以数字式温度传感器DS1820为基础开发的高速机车轴温监测系统在SS7D型机车上得到应用,并证明该系统具有很高的可行性、可靠性...  智能传感器以数字量形式和串行通讯的方式完成信息的传递,具有精度高、抗干扰能力强、工作稳定可靠等特点。以数字式温度传感器DS1820为基础开发的高速机车轴温监测系统在SS7D型机车上得到应用,并证明该系统具有很高的可行性、可靠性和实用性。实践表明,智能传感器在高速机车的状态监测与过程控制中具有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 高速机车 状态监测 智能传感器 DS1820
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高速机车牵引齿轮油的研究 被引量:4
19
作者 何卫东 马思群 +1 位作者 李力行 马先贵 《大连铁道学院学报》 1995年第4期71-75,共5页
在分析国外高速铁路机车牵引齿轮油的基础上,研究出一种适用于我国高速机车的牵引齿轮油,并与我国机车现用的齿轮油进行实验室台架性能对比试验,结果表明该油具有更好的使用性能。
关键词 传动装置 润滑油 高速机车 牵引齿轮
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高速机车无变压器化交流传动系统中直流斩波器稳态分析 被引量:1
20
作者 张雪原 吴广宁 +1 位作者 蒋伟 曹晓斌 《机车电传动》 2007年第1期8-10,14,共4页
利用直流斩波技术实现高速机车无变压器化交流传动系统结构是实现车载牵引变压器小型轻量化的一种新方案,其需要解决的关键问题之一是直流斩波器电路元件参数的确定。通过建立斩波器的暂态方程,推导出稳态时状态方程的解,揭示出元件参... 利用直流斩波技术实现高速机车无变压器化交流传动系统结构是实现车载牵引变压器小型轻量化的一种新方案,其需要解决的关键问题之一是直流斩波器电路元件参数的确定。通过建立斩波器的暂态方程,推导出稳态时状态方程的解,揭示出元件参数和斩波器稳态工作性能的关系。在这一基础上,确定出一组合理的元件参数。 展开更多
关键词 高速机车 交流传动 直流斩波器 稳态分析 参数 小型轻量化 无变压器化
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