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牵引变流器直流环节有源功率解耦控制策略研究
1
作者 丁颢 曾一鸣 +3 位作者 李卓鑫 向超群 成庶 范子寅 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第1期344-356,共13页
为解决高速列车牵引变流器直流环节LC谐振回路体积大、质量重,造成整体功率密度降低,不利于轻量化等问题,引入有源功率解耦回路代替LC谐振抑制母线电压的二次纹波。为适应大功率低开关频率的轨道交通应用场景,选择Buck斩波有源功率解耦... 为解决高速列车牵引变流器直流环节LC谐振回路体积大、质量重,造成整体功率密度降低,不利于轻量化等问题,引入有源功率解耦回路代替LC谐振抑制母线电压的二次纹波。为适应大功率低开关频率的轨道交通应用场景,选择Buck斩波有源功率解耦拓扑作为LC谐振回路的替代方案。通过粒子群优化(particle swarm optimization,PSO)算法设计基于CR400AF高速动车组的拓扑参数,使解耦电容容值,解耦电感感值和4次脉动幅值尽量接近群体最优值,据此建立多目标优化函数,得到最优参数。针对该解耦电路提出了基于重复控制的功率解耦策略,以解耦电容电压为控制目标,包括二阶广义积分器(second order generalized integrator,SOGI)二次脉动电流提取、直流分量跟踪、交流分量跟踪以及脉宽调制(pulse width modulation,PWM)4个部分。研究结果表明:Buck斩波有源功率解耦拓扑,相比LC谐振回路减少28.3%,相比增大支撑电容拓扑减少5%,符合直流环节轻量化目标,在直流电压纹波方面,相比LC谐振回路增大约90V,相比增大支撑电容减少35V,约为3.47%,符合少于5%的规定。同时,对比负载变化50%响应时间,Buck斩波有源功率解耦用时最少,比LC谐振回路减少34.8%,说明动态性能得到了提升。Buck斩波有源功率解耦不仅可以有效滤除二次脉动,稳定直流电压输出,使网侧电流波形更加接近于正弦波,并在低带宽条件下实现高精度的指令跟踪,提高动态性能。研究结果可为直流环节轻量化的解耦拓扑选型与控制策略优化提供参考。 展开更多
关键词 牵引变流器 轻量化 有源功率解耦 重复控制 Buck斩波拓扑
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基于层次分析法与熵权法的城市轨道交通牵引变压器健康状态评估
2
作者 张明锐 段宏伟 +1 位作者 徐杰 徐维甲 《城市轨道交通研究》 北大核心 2025年第1期138-143,共6页
[目的]对牵引供电设备的健康状态进行评估,以便为该设备运营、维修及保养提供参考。[方法]基于层次分析法和熵权法建立了城市轨道交通牵引变压器健康状态评估模型。基于牵引变压器运行指标数据构建其健康状态评估层次结构,运用层次分析... [目的]对牵引供电设备的健康状态进行评估,以便为该设备运营、维修及保养提供参考。[方法]基于层次分析法和熵权法建立了城市轨道交通牵引变压器健康状态评估模型。基于牵引变压器运行指标数据构建其健康状态评估层次结构,运用层次分析法通过专家判断矩阵计算评估指标的主观权重,利用熵权法求解试验指标的权重并将其与主观权重组合。依据评估指标计算牵引变压器健康状态得分,确定其整体健康状态,以此进行剩余寿命预测,并评估不同检修方式对牵引变压器使用寿命的影响。以某牵引变电站牵引变压器的监测数据为例,对该牵引变压器健康状态进行了评估。[结果及结论]通过实例验证了所提牵引变压器健康状态评估方法的有效性。该评估方法实现了设备状态检测主客观因素的统一,能够推广应用至其他城市轨道交通直流供电设备健康状态评估中。 展开更多
关键词 城市轨道交通 牵引变压器 健康状态评估 层次分析法 熵权法
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机车盘式制动装置热力耦合研究
3
作者 张傲 《高速铁路新材料》 2025年第1期30-36,共7页
充分考虑机车盘式制动装置在制动过程中受到温度场与应力场的多物理场耦合作用,模拟实际运行环境,对机车盘式制动装置建模仿真。首先,利用SolidWorks三维建模软件根据实际尺寸对机车盘式制动装置进行建模,主要建模零部件为:车轴、车轮... 充分考虑机车盘式制动装置在制动过程中受到温度场与应力场的多物理场耦合作用,模拟实际运行环境,对机车盘式制动装置建模仿真。首先,利用SolidWorks三维建模软件根据实际尺寸对机车盘式制动装置进行建模,主要建模零部件为:车轴、车轮、制动盘、闸片等;其次,利用ANSYS仿真软件设定材料属性,划分网格,使模型求解域离散化,便于进一步分析;最后,通过Workbench模块对模型进行仿真,对制动装置瞬态温度场与瞬态应力场进行分析,确定制动装置的薄弱环节及其升温最高部位和应力最大部位。结果表明:机车制动盘最先受到温度场影响,随着时间推移,制动盘快速升温,首先是靠近车轴附近,逐渐扩散到整个制动盘。其中温度最高部分为制动盘。在运行速度160 km/h的工况下,制动时间为30 s时的最高温度为298.07℃。靠近车轴的制动盘附近受到应力最大,随着时间推移,闸片附近开始受到压力,在制动盘上呈逆时针蔓延,从螺栓孔到四周,最大应力为804.86 MPa。 展开更多
关键词 电力机车 制动盘 应力场 温度场 仿真
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电气化铁路弓网系统摩擦磨损性能研究进展
4
作者 周宁 支兴帅 +3 位作者 张静 郑伟 罗朝基 张卫华 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期990-1005,1022,共17页
针对电气化铁路弓网正常和异常状态的接触副,分析受电弓滑板磨耗周期内的摩擦磨损性能差异性,特别是受电弓滑板的磨耗率和磨耗型面的差异性,包括:发生异常磨损时受电弓滑板磨损率数倍甚至数十倍的增长差异,以及局部偏磨、波浪型磨耗和... 针对电气化铁路弓网正常和异常状态的接触副,分析受电弓滑板磨耗周期内的摩擦磨损性能差异性,特别是受电弓滑板的磨耗率和磨耗型面的差异性,包括:发生异常磨损时受电弓滑板磨损率数倍甚至数十倍的增长差异,以及局部偏磨、波浪型磨耗和贯穿性凹坑等磨耗型面差异;着重归纳不同弓网系统载流摩擦磨损试验台的特点及异同,总结磨耗检测接触式测量方法与非接触式测量方法的优劣;分析弓网系统结构及参数、列车运行参数、弓网系统载流参数及外界环境等因素的影响,归纳总结弓网载流摩擦磨损特性的演变规律.在此基础上,综合分析弓网系统磨耗机理分析模型和数据拟合模型的研究现状和进展,并给出弓网系统载流摩擦磨损性能在后续研究中所需重点关注的研究方向和发展趋势,包括:弓网摩擦副的真实服役工况在实验室条件下的等效模拟;弓网磨耗性能的在线高精度检测;复杂气候条件及多物理场耦合作用下弓网磨耗性能的仿真和优化;结合大数据和智能算法的弓网磨耗预测,以及智能运维策略和全生命周期的能力保持技术等. 展开更多
关键词 弓网系统 摩擦磨损特性 检测方法 预测模型
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接触网覆冰工况下城市轨道交通线路弓网关系研究
5
作者 赵海波 周佳明 张帅 《城市轨道交通研究》 北大核心 2025年第2期85-89,共5页
[目的]在接触网表面因冰冻天气形成冰层的工况(以下简称“覆冰工况”)下,列车受电弓的正常受流受到影响,严重时会在接触网与受电弓之间产生拉弧现象,进而造成接触线严重磨损、受电弓碳滑板烧伤等问题。为保证列车在冬季冰冻环境下可靠运... [目的]在接触网表面因冰冻天气形成冰层的工况(以下简称“覆冰工况”)下,列车受电弓的正常受流受到影响,严重时会在接触网与受电弓之间产生拉弧现象,进而造成接触线严重磨损、受电弓碳滑板烧伤等问题。为保证列车在冬季冰冻环境下可靠运行,需要探究覆冰工况下列车运行速度对弓网系统动态特性的影响规律。[方法]基于有限元理论,建立了接触网覆冰工况下城市轨道交通线路弓网动力学模型。选取覆冰厚度5 mm、10 mm、15 mm和20 mm四种情况,得到了接触线驰度的仿真计算结果。在此基础上,对覆冰工况下弓网系统动态特性(接触力变化、定位点振动)的影响进行了分析。[结果及结论]随着覆冰厚度的增大,接触线的驰度变大,接触网的整体形状不规则度也随之增加。覆冰厚度越大,弓网接触力的振幅越大。 展开更多
关键词 城市轨道交通 列车 弓网受流 接触网覆冰工况 弓网动态特性
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牵引与制动工况下城市轨道交通车辆结构强度分析方法
6
作者 于春洋 程亚军 +4 位作者 刘春艳 薛宁鑫 姜春龙 廉帅 王家兴 《城市轨道交通研究》 北大核心 2025年第2期72-76,共5页
[目的]牵引载荷和制动载荷过大,是城市轨道交通车辆牵引梁-枕梁-缓冲梁结构(以下简称“牵枕缓结构”)焊缝产生疲劳裂纹的重要原因之一。为了有效控制车辆结构产生裂纹的可能性,需要在设计阶段对牵引与制动工况下车辆结构强度的分析方法... [目的]牵引载荷和制动载荷过大,是城市轨道交通车辆牵引梁-枕梁-缓冲梁结构(以下简称“牵枕缓结构”)焊缝产生疲劳裂纹的重要原因之一。为了有效控制车辆结构产生裂纹的可能性,需要在设计阶段对牵引与制动工况下车辆结构强度的分析方法进行深入研究。[方法]以我国某城市轨道交通线路为研究对象,通过线路试验数据分析受力点载荷的相位关系,对牵引与制动工况下载荷的相位测试结果进行分析。在阐述牵引与制动工况下载荷分配理论的基础上,设计了4个有限元模型约束方案,以分析不同方案下的车辆牵枕缓结构强度,对比仿真载荷值与试验载荷值。选取牵枕缓结构与底架焊接的3处主要焊缝,分析了3处焊缝在4个建模方案下的疲劳评估结果。[结果及结论]方案1—方案3下,载荷通过惯性载荷的形式施加,牵引与制动工况下受力点的载荷分配比例、受力方向同列车运行时的载荷分配比例、受力方向不一致。方案4(集中力加载形式)能较好地反映受力点载荷的相位关系及载荷大小。 展开更多
关键词 城市轨道交通 列车牵引工况 列车制动工况 车辆结构强度
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高速铁路接触网受电弓动态包络线试验研究
7
作者 孔龙飞 宋诗扬 +3 位作者 郝迎杰 韩通新 杨卢强 刘寅秋 《铁道机车车辆》 北大核心 2025年第1期122-129,共8页
在高速铁路试验线路,实测典型高速动车组及受电弓在不同运行速度和曲线半径下受电弓动态抬升量和横向摆动量。通过实测数据分析得出:受电弓动态抬升量和横向摆动量随着速度增加而增加;动车组达到线路设计速度后,随着曲线半径增加,横向... 在高速铁路试验线路,实测典型高速动车组及受电弓在不同运行速度和曲线半径下受电弓动态抬升量和横向摆动量。通过实测数据分析得出:受电弓动态抬升量和横向摆动量随着速度增加而增加;动车组达到线路设计速度后,随着曲线半径增加,横向摆动量变大,曲线半径越大受电弓向外轨方向摆动趋势越加明显;最大动态抬升量更容易出现在直线区段,最大横向摆动量更容易出现在曲线区段,且最大抬升量和最大摆动量与速度有明显关系。通过分析实测数据及测量未考虑的偏差,高速铁路受电弓动态包络线标准限值能够满足安全性要求。 展开更多
关键词 受电弓动态包络线 受电弓动态抬升量 受电弓横向摆动量
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工程车自动过无电区的控制方案设计与实现
8
作者 杨小波 赵飞艳 甘雨 《电力机车与城轨车辆》 2025年第1期25-29,共5页
文章以配置第三轨及蓄电池供电模式的工程车为研究对象,提出一种自动过无电区控制方案,并介绍了该方案对无电区识别的原理、工程车过无电区时的控制流程,以及工程车以第三轨供电模式和供电模式切换时过无电区的控制逻辑。试验验证和实... 文章以配置第三轨及蓄电池供电模式的工程车为研究对象,提出一种自动过无电区控制方案,并介绍了该方案对无电区识别的原理、工程车过无电区时的控制流程,以及工程车以第三轨供电模式和供电模式切换时过无电区的控制逻辑。试验验证和实际应用结果表明,该控制方案由列车控制和管理系统实现工程车自动过无电区相关功能,无需司机手动操作,提高了车辆通过无电区的运行效率。 展开更多
关键词 工程车 供电模式 第三轨 蓄电池 无电区
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HXD3电力机车主变流器控制电路仿真分析
9
作者 郭泉成 《科技创新与应用》 2025年第5期71-74,共4页
主变流器是交直交电力机车牵引传动系统最重要的部件之一,掌握其控制原理和电路是高职院校铁道机车专业核心技能。以HXD3电力机车主变流器为例,分析其控制原理,使用Multisim软件对其控制电路进行仿真建模,编写控制逻辑程序,交互仿真主... 主变流器是交直交电力机车牵引传动系统最重要的部件之一,掌握其控制原理和电路是高职院校铁道机车专业核心技能。以HXD3电力机车主变流器为例,分析其控制原理,使用Multisim软件对其控制电路进行仿真建模,编写控制逻辑程序,交互仿真主变流器控制牵引电机正反转、主变流器试验、库内动车控制和主变流器故障处置等功能,直观观察电路原理图、仿真响应、测试参数,可随机设置多个故障点,在线故障处置和验证,为机车主变流器控制电路的教学和研究提供良好的平台。 展开更多
关键词 HXD3 MULTISIM 主变流器 电力机车 仿真分析
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高速永磁电机表贴式转子碳纤维护套分析
10
作者 赵英男 李慧颖 +1 位作者 尹高冲 侯帅昌 《轨道交通材料》 2025年第1期21-25,共5页
基于大张力缠绕技术制备的碳纤维复合材料转子护套可以有效地确保转子安全稳定运行。文章分别从材料选型、成型工艺等方面对某高速永磁电机表贴式转子碳纤维护套进行方案设计,同时基于ABAQUS软件的等效温度场法对其进行强度验证,计算大... 基于大张力缠绕技术制备的碳纤维复合材料转子护套可以有效地确保转子安全稳定运行。文章分别从材料选型、成型工艺等方面对某高速永磁电机表贴式转子碳纤维护套进行方案设计,同时基于ABAQUS软件的等效温度场法对其进行强度验证,计算大张力缠绕方案下的预应力场以及在高速旋转时碳纤维护套的强度,结果表明:碳纤维护套最大环向拉应力的极限工况为高速热态,即在200℃+7200 r/min的额定转速下,碳纤维护套最外层将承受1587 MPa的环向应力,远小于所用T800碳纤维的强度极限值,可以满足使用要求;为确保护套能够提供足够的预紧压力,同时护套与永磁体处于强度安全范围内,采用等效温度场法计算得到所需缠绕张力为158.7 N。 展开更多
关键词 碳纤维 高速永磁电机 转子护套 缠绕张力 有限元分析
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基于CFD的机车司机室热舒适性优化
11
作者 吴易柳 杨天智 +2 位作者 唐嘉欣 黄宏煜 张森 《内燃机与配件》 2025年第2期31-33,共3页
机车司机室的热舒适性对司机的驾驶体验至关重要,本文通过应用CFD仿真分析手段,以空调送风盒的布置作为变量,以司机坐姿头顶区域的温度和速度作为评价指标,对机车司机室的热舒适性进行了深入地分析与优化。结果表面,经过优化设计,司机... 机车司机室的热舒适性对司机的驾驶体验至关重要,本文通过应用CFD仿真分析手段,以空调送风盒的布置作为变量,以司机坐姿头顶区域的温度和速度作为评价指标,对机车司机室的热舒适性进行了深入地分析与优化。结果表面,经过优化设计,司机坐姿头顶区域的平均温度下降了2.8℃,温差减少了4.4℃。同时,最大风速也从3.08 m/s降低到了0.35 m/s,有效地提升了司机室热舒适性,为司机提供了更加舒适的工作环境。 展开更多
关键词 电力机车 流场分析 热舒适性 温度调节
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基于频率响应与图像特征提取的动车组变压器绕组状态诊断方法研究 被引量：1
12
作者 郭蕾 蔡育宏 +3 位作者 张俊 赵晨 王东阳 周利军 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期47-56,共10页
动车组变压器是保障高速铁路稳定运行的核心设备,频率响应法是目前检测变压器绕组状态的有效方法。为提升车载变压器绕组状态诊断的准确性,结合暂态信号与频率响应法提出基于频率响应与图像特征提取的动车组变压器绕组状态诊断方法。搭... 动车组变压器是保障高速铁路稳定运行的核心设备,频率响应法是目前检测变压器绕组状态的有效方法。为提升车载变压器绕组状态诊断的准确性,结合暂态信号与频率响应法提出基于频率响应与图像特征提取的动车组变压器绕组状态诊断方法。搭建试验车载变压器绕组故障模拟平台,获取不同故障类型和故障位置的频响曲线,利用类Gram矩阵结合幅频和相频曲线信息,再利用密度分层法转换为伪彩色图,提取对应的灰度共生矩阵和灰度差分矩阵特征值,根据鹈鹕优化支持向量机方法对绕组故障进行诊断。试验结果表明:车载变压器绕组故障发生时,伪彩色图能够反映出故障信息,有利于图像分析和特征提取,采用基于频率响应与图像特征提取的动车组变压器绕组状态诊断方法能够识别车载变压器绕组的典型故障类型和位置。 展开更多
关键词 车载变压器 绕组故障 频率响应 伪彩色图 图像特征 支持向量机 鹈鹕算法
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轻量化动车组车载牵引变压器的研制
13
作者 周利军 夏颖怡 +3 位作者 王东阳 李沃阳 袁帅 蔡丰林 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期29-37,共9页
车载牵引变压器是动车组单体最重的电气设备,其轻量化有助于动车组节能降耗与运输效率提升。现有车载牵引变压器均为油浸式,干式变压器是其轻量化的主要方案,但目前干式变压器采用的环氧树脂绝缘易开裂、散热无法满足要求。为此,以具有... 车载牵引变压器是动车组单体最重的电气设备,其轻量化有助于动车组节能降耗与运输效率提升。现有车载牵引变压器均为油浸式,干式变压器是其轻量化的主要方案,但目前干式变压器采用的环氧树脂绝缘易开裂、散热无法满足要求。为此,以具有良好力学性能的硅橡胶为基体材料,首先通过温升分析研究绝缘材料热导率需求,然后制备样品开展实验,以电学性能和力学性能为约束条件研究绝缘材料导热性能改进方法,进而研究车载牵引变压器轻量化设计方法,最后依据研制的绝缘材料与轻量化设计方法,设计并研制了一台容量为250 kVA的小型轻量化车载牵引变压器样机。结果表明:制备的高导热硅橡胶复合绝缘材料性能满足干式车载变压器对绝缘和力学性能的要求;研制的小型变压器样机质量为780 kg,相比同容量油浸式车载牵引变压器质量减少了46.2%,经试验测试得在额定条件下样机的热点温度值为167.68℃,满足车载牵引变压器运行需求。 展开更多
关键词 动车组 车载牵引变压器 轻量化 硅橡胶绝缘 热导率
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干式车载牵引变压器绕组区域动态温度计算模型
14
作者 王东阳 蔡小虎 +3 位作者 夏颖怡 朱秋月 张涛 周利军 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期38-46,共9页
干式车载牵引变压器质量轻、安全系数高,但其内部热场随运行环境及负荷状态频繁波动。为实现干式车载牵引变压器绕组动态温度的快速计算,基于热电类比原理搭建分布式动态热网络拓扑结构,并借助CFD模型开展仿真试验,探究运行参数和风道... 干式车载牵引变压器质量轻、安全系数高,但其内部热场随运行环境及负荷状态频繁波动。为实现干式车载牵引变压器绕组动态温度的快速计算,基于热电类比原理搭建分布式动态热网络拓扑结构,并借助CFD模型开展仿真试验,探究运行参数和风道尺寸对散热性能的影响,提出风道出口温度计算方法;基于干式车载牵引变压器绕组温升试验平台,验证动态温度计算模型的有效性。结果表明:针对不同结构参数和时变运行场景,所建绕组动态温度计算模型均能准确获取绕组区域温度分布及动态变化情况,相比CFD数值仿真节省99%以上的时间成本,有助于干式车载牵引变压器热容量的合理规划和设计效率的进一步提高。 展开更多
关键词 车载牵引变压器 热网络模型 动态温度计算 风道出口温度 热点温度
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基于流固耦合齿轮箱浸油润滑数值分析
15
作者 刘逸 张开林 +1 位作者 邵帅 向泓旭 《铁道机车车辆》 北大核心 2024年第6期89-96,共8页
为研究机车齿轮箱内部润滑情况、不同因素对内部流场的影响程度,需准确计算齿轮箱浸油润滑中油液的分布。文中基于流固耦合理论,建立机车齿轮箱内部流场的RNG k-ε模型、VOF模型,对浸油润滑齿轮箱进行数值分析,得到准稳态时润滑油分布... 为研究机车齿轮箱内部润滑情况、不同因素对内部流场的影响程度,需准确计算齿轮箱浸油润滑中油液的分布。文中基于流固耦合理论,建立机车齿轮箱内部流场的RNG k-ε模型、VOF模型,对浸油润滑齿轮箱进行数值分析,得到准稳态时润滑油分布规律。另外,分析转速、浸油深度、初始油温对齿轮箱内部流场的影响。结果表明,内部油液呈现高速均匀分散分布、低速聚集分布的特点;转速、浸油深度、初始油温的增高,均会引起内部流场有效润滑油浓度的增高,且趋于平缓;在3种因素中,转速的增大对内流场影响最为显著,浸油深度对有效润滑油浓度影响最大,油温对内流场影响最小。对稳态仿真结果归一化处理,得到转速、油量和油温工况的最大综合润滑指数分别为2.48、2.34和2.34,对应转速为1656 rpm、油量为2 h和油温为60℃的工况条件,对齿轮箱浸油润滑提出参考性建议。 展开更多
关键词 齿轮箱 流固耦合 有效润滑油浓度 综合润滑指数 归一化
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高速列车受电弓舱气动外形多目标优化设计
16
作者 朱陇辉 武振锋 +1 位作者 周琪 霍艳忠 《铁道标准设计》 北大核心 2024年第3期214-221,共8页
为提高高速列车运行过程中的气动性能,降低运行成本,针对受电弓舱气动结构外形,利用计算流体力学原理对矩形、椭圆形、胶囊形和六边形4种内置式受电弓舱结构进行数值模拟计算,计算得到矩形内置式受电弓舱结构能够最大程度改善受电弓气... 为提高高速列车运行过程中的气动性能,降低运行成本,针对受电弓舱气动结构外形,利用计算流体力学原理对矩形、椭圆形、胶囊形和六边形4种内置式受电弓舱结构进行数值模拟计算,计算得到矩形内置式受电弓舱结构能够最大程度改善受电弓气动阻力与气动升力性能。在此基础上,以矩形内置式受电弓舱主要结构参数为优化设计变量,受电弓气动阻力和气动升力为优化目标,选取最优拉丁超立方设计的试验设计方法建立响应面近似模型,采用第二代非劣排序的遗传算法(Non-dominated sorting genetic algorithm-Ⅱ,NSGA-Ⅱ),对矩形内置式受电弓舱气动结构外形进行多目标优化设计。结果表明:完成320次优化迭代计算后得到一系列Pareto优化结果,优化后的模型可使受电弓气动阻力最多降低5.9%,受电弓气动升力最多降低2.5%,与原始模型相比,受电弓舱倾角增大,其余设计变量变化不大;高速列车运行时,受电弓舱倾角越大越有利于改善受电弓部位气动阻力和升力性能。 展开更多
关键词 高速列车 受电弓舱 数值模拟 多目标优化 NSGA-Ⅱ
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监测数据驱动的城轨列车轴箱轴承剩余寿命预测 被引量：2
17
作者 王彪 秦勇 +3 位作者 贾利民 程晓卿 曾春平 高一凡 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期229-238,共10页
城轨列车轴箱轴承的运行工况复杂多变、外部随机干扰频繁,导致其监测数据中包含大量测量噪声乃至“脏”数据,进而制约了剩余寿命预测模型的精度.为解决上述问题,提出了一种监测数据驱动的动态多重聚合剩余寿命预测方法.首先,通过度量短... 城轨列车轴箱轴承的运行工况复杂多变、外部随机干扰频繁,导致其监测数据中包含大量测量噪声乃至“脏”数据,进而制约了剩余寿命预测模型的精度.为解决上述问题,提出了一种监测数据驱动的动态多重聚合剩余寿命预测方法.首先,通过度量短时数据的幅值分布相似性自动识别并清洗“脏”数据;然后,将健康指标按不同时间尺度进行动态聚合,预测出各类潜在的未来退化轨迹,进而获得轴箱轴承的剩余寿命预测均值与方差;并使用现场实测数据与加速寿命实验数据对提出方法进行验证.结果表明:所提方法能有效剔除监测数据中的空采数据和强干扰数据;剩余寿命预测均值随累计行驶里程的增加逐渐收敛到真实值,且95%置信区间越来越窄;相比于单指数预测模型和混合预测模型,提出方法的累计相对精度平均值分别提高了29.78%和27.63%,预测收敛速度平均值分别增加了10.56%和10.20%. 展开更多
关键词 城轨列车 轴箱轴承 剩余寿命 数据驱动 多重聚合预测
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面向线路异常激扰的地铁受电弓前馈与反馈主动控制研究
18
作者 杨岗 孔国伟 沈鑫 《机车电传动》 2024年第6期163-175,共13页
地铁接触网多采用弹性较差的架空刚性接触网,容易导致弓网接触关系不良。近年来,地铁弓网异常磨耗情况频发,但其发生原理不明,尚未有可行的抑制方法。地铁列车在行经道床沉降、道路岔口、钢轨接头不平顺、小竖曲线等线路异常路段时,车... 地铁接触网多采用弹性较差的架空刚性接触网,容易导致弓网接触关系不良。近年来,地铁弓网异常磨耗情况频发,但其发生原理不明,尚未有可行的抑制方法。地铁列车在行经道床沉降、道路岔口、钢轨接头不平顺、小竖曲线等线路异常路段时,车体会产生较大幅度的垂向振动,对受电弓造成较大激扰,致使弓网接触力急剧变化,导致弓网受流质量下降和受电弓碳滑板异常磨耗。文章构建了“地铁刚性接触网‒受电弓”动力学模型,应用数值计算方法,分析了线路异常激扰对弓网受流质量的影响;设计了受电弓前馈与反馈控制策略,对比分析了前馈控制、模糊反馈控制、前馈与反馈综合控制对弓网受流质量的提升效果。结果表明,线路异常激扰对弓网接触力波动程度有显著影响;前馈控制策略能对异常线路激扰进行精确有效补偿;前馈与反馈综合控制能有效降低弓网接触力波动程度,从而有效提升弓网受流质量,抑制弓网机械磨耗和电气磨耗。 展开更多
关键词 刚性接触网 线路异常激扰 前馈控制 反馈控制 弓网接触力 受流质量 异常磨耗
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电力机车走行风相变散热器风洞试验研究
19
作者 王位 杨天智 +4 位作者 刘强 朱茂华 江乐新 陈志毅 张良丰 《电力机车与城轨车辆》 2024年第2期7-13,共7页
文章基于电力机车走行风相变散热器的结构模型,建立了其等效热阻网络,分析其传热特性,推导了风速影响下散热量的修正系数关系式;通过风洞试验,研究了散热器在不同风速、不同水流量下散热量和热阻的变化特性,以及散热器在不同风速下的热... 文章基于电力机车走行风相变散热器的结构模型,建立了其等效热阻网络,分析其传热特性,推导了风速影响下散热量的修正系数关系式;通过风洞试验,研究了散热器在不同风速、不同水流量下散热量和热阻的变化特性,以及散热器在不同风速下的热启动性能及阻力特性。结果表明:散热器散热量随风速及水流量的增大而不断增大,而散热器热阻则刚好相反;散热器静态启动时间和散热启动时间均小于4 min;单个散热器产生阻力仅为机车牵引力的0.17‰,对整车阻力影响很小。 展开更多
关键词 走行风 相变散热器 风洞试验 传热性能 阻力性能
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车钩防脱台对重载机车车辆动力学性能影响分析 被引量：1
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作者 刘佳璐 閤鑫 +2 位作者 王岩 刘桂彤 王开云 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期42-50,共9页
车钩设置防脱台是防止车钩垂向分离的有效措施,但防脱台对机车车辆动力学性能影响尚不明确。以国内典型的2万t重载组合列车从控机车和货车为研究对象,建立考虑车钩防脱台的从控机车-货车相互作用分析模型,分析防脱台的作用效果,研究连... 车钩设置防脱台是防止车钩垂向分离的有效措施,但防脱台对机车车辆动力学性能影响尚不明确。以国内典型的2万t重载组合列车从控机车和货车为研究对象,建立考虑车钩防脱台的从控机车-货车相互作用分析模型,分析防脱台的作用效果,研究连挂车钩初始高度差、机车电制动力和车间纵向拉钩力对防脱台受力及机车车辆动力学性能的影响,并给出防脱台垂向高度合理取值的建议。结果表明:防脱台能有效避免车钩垂向分离,连挂车钩与防脱台间相互作用对轮轨垂向力影响较小;钩舌连挂面润滑时,当连挂车钩初始高度差大于30 mm,防脱台开始起约束作用,其最大受力随初始高度差的增大略有增大;机车电制动力对防脱台最大受力影响较小,而防脱台最大受力随纵向拉钩力的增大近似线性增大;建议防脱台垂向高度取值范围为100~170 mm。 展开更多
关键词 重载列车 车钩 车钩分离 防脱台 动力学仿真
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