题名 青藏线双源动车组黏着适应性研究
1
作者
王波 罗世辉 王晨 曲天威 马卫华 雷成
机构
西南交通 大学轨道交通 运载系统全国重点实验室 郑州铁路职业技术学院河南省轨道交通智能安全工程技术研究中心 石家庄铁道大学机械工程 学院 中车大连机车车辆有限公司
出处
《西南交通大学学报》
北大核心
2025年第1期214-224,共11页
基金
国家自然科学基金项目(51575458) 河南省智能安全工程技术中心开放性课题(2021KFJJ001) 河北省高等学校科学技术研究项目(QN2021232)。
文摘
为了分析运行效率更高的双源动车组在青藏线(格尔木—拉萨段)运行的可行性,建立机车动力学模型并进行了验证;采用动力学方法研究了双源动车组机车(动车)和青藏线成熟运营的HXN3内燃机车在直线段、曲线段和坡道上的牵引黏着系数、牵引力、蠕滑率与速度之间的关系;通过对比2个机车的动力学响应,验证牵引工况下双源动车组的黏着特性.通过分析可以发现:1)机车的牵引黏着系数与机车的牵引力成正比,当车速在40~120km/h时,双源动车组机车的黏着系数由0.19降低至0.09,黏着富裕度则由59.0%提高至85.7%;2)在直线段和坡道情况下,双源动车组的黏着富裕度均大于HXN3机车,对适应恶劣外界环境引起的轮轨黏着下降能力更强,对高原环境的适应性更优;3)曲线段,忽略结构引起的黏降差异,R300m曲线时,双源动车组和HXN3型机车的黏降幅度分别为6.3%和6.8%,R800 m曲线时,HXN3型机车曲线黏降幅度为3.0%,而双源动车组低于限值,可以保证有足够的黏着.
关键词
高原铁路 内电双源 内燃机车 动力学 牵引黏着
Keywords
plateau railway dual-source-powered internal combustion locomotive dynamic traction adhesion
分类号
U262.0
[机械工程—车辆工程]
题名 基于回归分析法的矩形槽圆管吸能特性研究
2
作者
雷成 李福胜 缪得祥 朱涛
机构
郑州铁路职业技术学院河南省轨道交通智能安全工程技术研究中心 西南交通 大学牵引动力国家重点实验室
出处
《机械强度》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期292-300,共9页
基金
国家自然科学基金项目(52175123)资助。
文摘
为了研究矩形槽圆管吸能特性规律,提出了一种基于回归分析法的结构参数与吸能特性关系的拟合方法。针对轴向冲击下的圆管动态响应,首先,建立了6005A-T6材料的Cowper-Symonds本构模型,并验证了仿真模型的准确性;其次,设计了正交试验,建立了吸能特性与结构参数之间的计算模型;然后,利用多元线性与非线性回归分析方法对计算模型参数求解,并对比了两种拟合结果,得到了峰值力和吸能量的经验公式;接着,对比经验公式与有限元数值计算值表明,经验公式在研究范围内具有较高准确性,误差在8%以内;最后,引入吸能性能指标并使用遗传算法对圆管进行了结构优化,优化结果表明,在研究范围内当直径和槽端距最小、壁厚和槽宽最大、槽深最浅时,矩形槽圆管的吸能性能最优。
关键词
矩形槽 薄壁圆管 多元回归分析法 经验公式 结构优化
Keywords
Rectangular groove Thin⁃walled circular tube Multiple regression analysis Empirical formula Structural optimization
分类号
U270.1
[机械工程—车辆工程]
题名 中低速磁浮圆曲线钢箱梁桥车致振动响应研究
被引量：1
3
作者
尚贤洪 刘宇 李苗 雷成 马卫华 罗世辉
机构
西南交通 大学牵引动力国家重点实验室 中车唐山机车车辆有限公司产品研发中心 郑州铁路职业技术学院河南省轨道交通智能安全工程技术研究中心
出处
《铁道标准设计》
北大核心
2024年第4期109-115,122,共8页
基金
国家自然科学基金项目(51875483,52102442)。
文摘
随着圆曲线钢箱梁桥在城市交通中的应用愈发广泛,为探究其在中低速磁浮车辆运行作用下的振动响应特性,基于多体动力学和有限元方法建立车辆-轨道-钢箱梁刚柔耦合动力学模型,采用动态电磁阻尼力影响的二维磁轨关系,并考虑轨道关键部件的参振作用,分析圆曲线段钢箱梁的振动特性,探讨钢箱梁板厚、车辆速度及车体质量对钢箱梁振动响应的影响。结果表明:受曲率影响,钢箱梁在发生弯曲的同时亦会伴生扭转,产生弯扭耦合振动;钢箱梁的振动主要由10~20 Hz的钢箱梁整体弯曲振动、30~40 Hz的钢箱梁扭转振动以及50~70 Hz的轨道局部振动引起;计算得到的钢箱梁跨中横向及垂向最大挠度分别为1.26 mm、3.88 mm,均满足相关标准要求,钢箱梁具有足够的支撑刚度;各工况下的垂向加速度均未超过5.0 m/s^(2)的限值,且最高达到2.2 m/s^(2);在板厚10 mm以及超员载荷工况下,横向加速度大多超过1.4 m/s^(2)的限值,且最高达到4.0 m/s^(2);车辆速度的减小和车体质量的增加均会放大弯扭耦合作用影响,而板厚的增加则能够有效降低弯扭耦合作用影响,当板厚由10 mm增至40 mm时,一阶横弯及扭转频率对应振幅分别减小94.3%、98.7%。
关键词
中低速磁浮 圆曲线钢箱梁桥 刚柔耦合 动力学 振动响应 弯扭耦合作用
Keywords
medium-low-speed maglev circular curved steel box girder bridge rigid-flexible coupling dynamics vibration response bending-torsional coupling
分类号
U237
[交通运输工程—道路与铁道工程]
U448.21
[建筑科学—桥梁与隧道工程]
题名 2B0机车车体低频横向晃动现象研究
被引量：10
4
作者
雷成 王少聪 郭柏龄 马卫华 董黎生
机构
郑州铁路职业技术学院河南省轨道交通智能安全工程技术研究中心 西南交通 大学牵引动力国家重点实验室 中车大连机车车辆有限公司城轨开发部
出处
《铁道学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第11期42-49,共8页
基金
国家自然科学基金(51575458)
文摘
为解决某2B0机车车体出现的低频横向晃动问题,分析等效锥度对低频横向晃动的影响,采用根轨迹法分析该车辆系统的振动特性,明确低频晃动产生的原因,最终提出整改措施。分析结果表明,较小等效锥度下转向架蛇行运动模态与车体固有的摇头、侧滚模态之间显著的耦合共振是低频晃动产生的主要原因,从减小抗蛇行减振器安装角度、减小轴箱纵向刚度和减小电机减振器阻尼等三个方面对机车进行综合整改,可以有效抑制转向架蛇行模态与车体固有横移模态之间的耦合共振,增加一次蛇行稳定性。非线性动力学计算及现场整改试验的结果均表明,机车在采用整改措施后基本消除了低频晃动,验证了分析的正确性。
关键词
2B0机车 低频晃动 振动特性 动力学分析 根轨迹法
Keywords
2B0 locomotive low-frequency sway vibration characteristics dynamic analysis root-locus method
分类号
U260.11
[机械工程—车辆工程]
题名 基于虚拟样机的驮背运输车动力学特性研究
5
作者
张明康 李晓峰 袁博 刘晓雪 张强
机构
郑州铁路职业技术学院河南省轨道交通智能安全工程技术研究中心 大连交通 大学机车车辆工程 学院 中车齐齐哈尔车辆有限公司大连研发中心 中车齐齐哈尔车辆有限公司
出处
《机械设计》
CSCD
北大核心
2023年第3期78-83,共6页
基金
河南省科技攻关计划(232102240094) 河南省高等学校重点科研项目(22B580007)。
文摘
驮背运输是一种“门到门”运输的公铁联运方式,近些年得到国家的高度重视。文中以STX3型驮背运输车为研究对象,基于虚拟样机技术,分别利用Simpack建立刚柔耦合模型和驮背运输车随机振动分析软件(the Professional Software for the Random Vibration Analysis of Piggyback Traffic Vehicles,PRAP)建立车辆的精细有限元动力学模型,以轨道不平顺谱作为输入激励,进行仿真计算得到车辆的振动特性,并与试验结果进行对比分析研究。研究结果表明:仿真计算及试验得到的驮背车最大振动加速度和平稳性指标均满足标准要求;驮背运输车随机振动分析软件计算得到的振动加速度及平稳性指标比刚柔耦合模型更为接近试验测量数据;转向架摇枕、侧架结构自身对激扰也具有衰减作用,摇枕能衰减来自枕簧的约10%的横向激扰和约14%的垂向激扰,侧架能衰减来自轴箱的约12%的横向激扰和约11%的垂向激扰。
关键词
驮背运输 动力学 虚拟激励 随机振动
Keywords
piggyback traffic dynamics virtual excitation random vibration
分类号
U270.11
[机械工程—车辆工程]
题名 一种基于DF系列改进的金属薄板韧性断裂准则
6
作者
王丽红 吕林
机构
郑州 铁路 职业 技术 学院 机车车辆学院 郑州铁路职业技术学院河南省轨道交通智能安全工程技术研究中心
出处
《锻压技术》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第10期256-264,共9页
基金
河南省高等学校重点科研项目(24B580007) 郑州铁路职业技术学院科技攻关项目(2024KY008)。
文摘
为了精确地描述延性金属在不同应力状态下的断裂行为,通过对材料塑性变形时内部微观孔洞的形核、生长和聚合机制的分析,提出了一种改进的基于DF系列的韧性断裂准则,该准则充分考虑了孔洞颈缩合并机制对材料韧性断裂行为的影响,明确了准则中各参数的物理意义。利用此韧性断裂准则构建了AA 2024-T351铝合金和AISI 1045碳钢的等效断裂应变包络面,并将相应应力状态下的断裂应变预测值与此前学者们的试验结果进行了对比,验证了所提出的新准则的有效性。最后,将预测结果与广泛使用的DF2016准则、 Hu准则和穆磊准则的预测结果进行比较,结果表明,相较于其他3种模型,提出的新准则的平均预测误差与最大预测误差最小,预测精度最高,孔洞颈缩合并机制在延性金属断裂过程中发挥了重要作用,应当充分考虑。
关键词
韧性断裂 应力状态 非耦合准则 孔洞颈缩合并 孔洞生长 延性金属
Keywords
ductile fracture stress state uncoupled criterion void necking coalescence void growth ductile metal
分类号
U287.1
[交通运输工程—交通信息工程及控制]
题名 基于等效刚度法的车体结构碰撞建模与参数优化
被引量：3
7
作者
张敬科 朱涛 雷成 王小瑞 杨冰 肖守讷 阳光武
机构
西南交通 大学牵引动力国家重点实验室 郑州铁路职业技术学院河南省轨道交通智能安全工程技术研究中心
出处
《工程力学》
EI
CSCD
北大核心
2022年第2期244-256,共13页
基金
国家自然科学基金项目(52172409)。
文摘
针对轨道车辆碰撞动态行为数值模拟效率低、耐撞性分析手段缺乏的问题,提出了基于等效刚度法的车体结构碰撞建模和参数优化方法。基于等效刚度法和简支梁弯曲应变能相等的原理,提出了中空型材截面梁等效为实芯截面梁后抗弯刚度相等的条件,推导了二者结构等效参数的求解公式,利用多岛遗传优化算法对等效参数进行了优化;详细对比了车体结构等效模型和原模型主要振动模态频率,证明了等效模型能够较好的反映原模型的动态特性,验证了车体结构等效模型的有效性;对比分析了某城轨车辆车体结构等效前后的一阶垂弯和一阶扭转频率,以及两种结构车辆在15 km/h的碰撞工况下车体的速度、加速度、能量、界面力等主要碰撞响应的变化趋势及误差。研究结果表明:中空型材结构等效模型能够较好的反映原结构的动态特性,整车车体结构的一阶垂弯和扭转频率的相对误差分别为2.19%和4.21%;碰撞过程中,两种模型车体的乘员安全性主要考核指标误差均小于10%;车体等效模型在碰撞仿真中的应用具有可行性和有效性,与原模型相比,单元数量减少38.91%,CPU计算耗时缩短27.63%。
关键词
车辆工程 等效模型 等效刚度 中空型材 碰撞 参数优化
Keywords
vehicle engineering equivalent model equivalent stiffness hollow profile collision parameter optimization
分类号
U270.2
[机械工程—车辆工程]
题名 基于神经网络的数据挖掘模型在吸能装置上的应用
被引量：4
8
作者
车全伟 雷成 李玉如 朱涛 唐兆 姚曙光
机构
中南大学交通 运输工程 学院 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 郑州铁路职业技术学院河南省轨道交通智能安全工程技术研究中心 西南交通 大学牵引动力国家重点实验室
出处
《西南交通大学学报》
EI
CSCD
北大核心
2021年第5期995-1001,共7页
基金
国家重点研发计划课题(2016YFB1200404) 四川省科技计划(2019YJ0216)。
文摘
针对传统有限元分析方法对机车车辆结构耐撞性计算效率低的问题,在已有仿真分析数据基础上,引入机器学习方法,对车辆关键结构的耐撞性以及碰撞安全性进行分析预测.首先,建立基于神经网络的数据挖掘模型,在此基础上构建车辆关键结构的碰撞响应预测方法;其次,通过试验验证了防爬吸能装置有限元模型的正确性,以此模型为基础获得不同壁厚防爬吸能装置的碰撞响应仿真数据;然后,以吸能装置壁厚作为模型输入,不同壁厚所对应的位移、速度、界面力和内能等碰撞响应作为模型输出,将有限元仿真数据用于模型训练,优化后的数据挖掘模型的拟合优度在0.922以上;最后,为验证模型预测的准确性,将碰撞数学模型的预测结果与有限元仿真结果进行对比,速度、位移、界面力和内能的平均相对误差分别为7.10%、4.51%、6.20%和2.50%.研究结果表明:基于神经网络构建的数据挖掘模型在保证精度的情况下,能很好地反映防爬吸能装置的碰撞特性,大幅降低了计算时间,提高了计算效率.
关键词
机器学习 神经网络 碰撞响应 数据挖掘模型 吸能装置 计算效率
Keywords
machine learning neural network collision response data mining model anti-climber device computational efficiency
分类号
U270.1
[机械工程—车辆工程]
题名 中低速磁浮列车中置式悬浮架的耦合姿态分析
被引量：2
9
作者
胡俊雄 雷成 马卫华 董黎生
机构
郑州铁路职业技术学院河南省轨道交通智能安全工程技术研究中心 西南交通 大学牵引动力国家重点实验室 中车戚墅堰机车有限公司
出处
《铁道学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第10期29-35,共7页
基金
国家自然科学基金(51875483) 河南省轨道交通智能安全工程技术研究中心开放基金(2019KFJJ002) 国家重点研发计划(2016YFB1200601-A03)
文摘
研究中低速磁浮列车中置式悬浮架防侧滚和解耦能力,分析落车、悬浮两种状态下的防侧滚梁受力状态,并对单悬浮架进行落车状态防侧滚试验。基于几何及运动关系分析悬浮架理论耦合姿态,讨论悬浮架受到垂向激扰时的运动规律,以及防侧滚梁组件的结构参数与耦合姿态之间的关系。研究结果表明:中置式防侧滚梁方案能够满足悬浮架防侧滚要求,同时还具备较好的垂向运动解耦能力,一侧悬浮模块受到垂向激扰时对另一侧影响较小,有利于悬浮稳定性;较长的片梁有利于悬浮模块之间的垂向运动解耦,同时能减小吊杆的摆动角度;吊杆长度对悬浮模块之间的垂向运动解耦影响不明显,对其摆动角度与摆动幅度具有相反的影响规律,建议吊杆长度取0.15~0.20 m。
关键词
中低速磁浮列车 悬浮架 防侧滚 解耦 姿态分析
Keywords
medium and low speed maglev train levitation frame anti-rolling decoupling posture analysis
分类号
U270.2
[机械工程—车辆工程]
题名 桥梁柔性对中低速磁浮车辆平曲线通过的影响
被引量：1
10
作者
李苗 尚贤洪 李铁 陈晓昊 罗世辉 马卫华 雷成
机构
西南交通 大学牵引动力国家重点实验室 中车大连机车车辆有限公司 郑州铁路职业技术学院河南省轨道交通智能安全工程技术研究中心
出处
《西南交通大学学报》
EI
CSCD
北大核心
2022年第3期490-497,共8页
基金
国家自然科学基金(51875483,52102442)。
文摘
为研究桥梁柔性对中低速磁浮车辆在曲线半径为70.0 m的平曲线上运行时的动态响应影响,对通过柔性桥梁和刚性轨道时的车辆动态响应开展了对比分析.首先,建立了122个自由度的车辆空间动力学模型,模型中考虑了具有主动悬浮与被动导向特性的二维磁轨关系;其次,利用三维铁木辛柯梁参数化建模方法,建立了由柔性桥梁组成的平曲线有限元模型;最后,通过悬浮力的联系形成了车辆-曲线桥梁系统刚柔耦合动力学模型.研究结果表明:17.0 m跨径的圆曲线桥梁的自振特性和动位移响应满足相关标准要求;与车辆通过刚性轨道相比,柔性桥梁作用下的车辆系统动态响应更为剧烈,这种差异在车辆系统的横向动态响应上体现明显,而悬浮间隙和车体垂向加速度的响应差异较小,考虑刚性轨道时将高估车辆的曲线通过能力;柔性桥梁和刚性轨道两种模型计算得到的电磁铁最大横向位移不超过6.0 mm,悬浮间隙可在额定值的±4.0 mm内波动,表明在开展对比计算的工况下车辆具有良好的曲线通过性能.
关键词
中低速磁浮车辆 曲线通过 桥梁 悬浮控制 动态响应
Keywords
medium-low-speed maglev vehicles curve passing bridge levitation control dynamic response
分类号
U237
[交通运输工程—道路与铁道工程]
题名 基于全尺寸台架试验的中低速磁浮列车悬浮架强度评估
11
作者
李苗 马亚群 王宇 罗世辉 马卫华 雷成
机构
西南交通 大学轨道交通 运载系统全国重点实验室 中车长春轨道 客车股份有限公司 郑州铁路职业技术学院河南省轨道交通智能安全工程技术研究中心
出处
《交通运输工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2023年第6期206-215,共10页
基金
国家自然科学基金项目(51875483) 牵引动力国家重点实验室自主研究课题(2020TPL-T01,2020TPL-T04)。
文摘
为评估某中低速磁浮列车悬浮架构架是否满足强度要求,利用自主研发的全尺寸中低速磁浮强度试验台对该悬浮架构架开展了静强度与疲劳强度试验,基于有限元和多体动力学仿真结果,确定了悬浮架构架的应力集中部位与承载特性;据此,在悬浮架构架上合理布置了系列测点,测量了车辆在超常载荷、模拟主要运营载荷和模拟特殊运营载荷3类工况下悬浮架构架的应变响应信号,根据悬浮架构架不同部位的材料特性,通过转换计算评估了悬浮架构架的应力水平。研究结果表明:在静强度试验中,悬浮架构架的较大应力点主要分布于托臂拐角、支撑轮安装座与防侧滚梁连接处、停放制动滑橇安装座等处,而在疲劳强度试验中的薄弱点主要为纵梁与托臂连接的焊缝处;相比于列车的常规运行工况,在悬浮失效、超载落车制动等特殊运行条件下,悬浮架构架的静强度和疲劳强度的应力幅值分别增加了1.06和4.77倍;所有测试工况下悬浮架构架受到的最大拉应力、最大压应力分别为67.22、-20.30 MPa,且最小安全系数为1.71,说明悬浮架构架满足结构强度要求;所有测试数据结果均在各自材料的Goodman-Smith疲劳极限图包络线内,说明悬浮架构架满足疲劳强度要求;经渗透探伤查验,悬浮架构架的任何位置上均未发现裂纹,验证了悬浮架构架疲劳强度评估结果的可靠性。
关键词
车辆工程 中低速磁浮 现场试验 悬浮架 台架试验 强度评估
Keywords
vehicle engineering medium and low speed maglev field test levitation frame bench test strength evaluation
分类号
U237
[交通运输工程—道路与铁道工程]
