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混合动力列车运行控制的研究 被引量:9
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作者 陈彦秋 张继业 +2 位作者 宋鹏云 王国梁 张克跃 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期22-28,共7页
研究一类基于"电网+蓄电池+超级电容"的新型混合动力列车。首先介绍列车的结构与牵引计算方法,然后给出基于目标速度曲线的列车自动运行控制方法。以此为基础,分析混合动力系统的能量传递关系,提出功率分配策略。为验证所研... 研究一类基于"电网+蓄电池+超级电容"的新型混合动力列车。首先介绍列车的结构与牵引计算方法,然后给出基于目标速度曲线的列车自动运行控制方法。以此为基础,分析混合动力系统的能量传递关系,提出功率分配策略。为验证所研究列车的性能,对该列车在某线路的运行过程进行仿真。仿真结果表明:列车控制系统能够生成目标速度曲线,并控制列车跟踪该曲线自动运行;混合电源功率分配算法能有效分配蓄电池与超级电容的输出功率;采用回收制动能量与站台充电的方案,该列车能够在全线(除站台以外)不架设接触网的情况下驶完某全长为10km设有6个车站的线路。 展开更多
关键词 混合动力列车 运行控制 蓄电池 超级电容 功率分配
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燃料电池混合动力列车建模与运行控制研究 被引量:8
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作者 杨继斌 宋鹏云 +2 位作者 张继业 陈彦秋 王国梁 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期40-47,共8页
为提高燃料电池混合动力列车的燃料经济性,实现混合动力系统功率的合理分配,对以燃料电池、超级电容和动力电池为动力源的混合动力轻轨列车进行研究。通过分析混合动力系统结构,建立各动力源模型和基于列车自动运行(ATO)模式的系统仿真... 为提高燃料电池混合动力列车的燃料经济性,实现混合动力系统功率的合理分配,对以燃料电池、超级电容和动力电池为动力源的混合动力轻轨列车进行研究。通过分析混合动力系统结构,建立各动力源模型和基于列车自动运行(ATO)模式的系统仿真模型。在保证列车动力性能和燃料电池平稳运行的前提下,以合理分配功率为目标,提出一种基于10个工作模式的能量管理策略,以供能量管理系统根据需求进行选择。仿真结果表明:燃料电池在其高效运行区域内平稳工作,建立的系统模型满足列车运行仿真的需求;相比燃料电池两档式工作策略,所提出的能量管理策略耗氢量减少约17.4%;相比动力电池优先回收制动能量策略,回收的再生制动能量增加约8%。 展开更多
关键词 燃料电池 混合动力列车 系统建模 能量管理策略
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混合动力列车电源系统控制策略 被引量:6
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作者 杨继斌 张继业 +1 位作者 宋鹏云 陈彦秋 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第1期20-26,共7页
为了实现混合动力列车的计算仿真,建立混合电源系统模型,并提出一种混合电源系统控制策略.在此基础上,通过对混合电源系统与列车纵向动力学系统的耦合分析,给出了基于该电源系统控制策略的列车运行目标速度曲线计算算法.利用MATLAB/Simu... 为了实现混合动力列车的计算仿真,建立混合电源系统模型,并提出一种混合电源系统控制策略.在此基础上,通过对混合电源系统与列车纵向动力学系统的耦合分析,给出了基于该电源系统控制策略的列车运行目标速度曲线计算算法.利用MATLAB/Simulink对系统建模,对列车在某线路上的运行过程进行了仿真.仿真结果表明,系统控制策略能够满足列车的运行性能,列车自动控制(ATC)系统能够精确的控制列车跟踪计算的目标速度曲线运行,混合电源回收了41%的再生制动能量,控制策略和目标速度曲线计算算法达到了设计目标. 展开更多
关键词 混合动力列车 混合电源 控制策略 列车运行速度曲线
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混合动力列车巴黎首次试车
4
《中国铁路》 北大核心 2008年第3期76-76,共1页
全球首辆混合动力列车2007年11月9日进行首次试运行。列车从法国首都巴黎出发,2h后抵达法国东部香槟区的特鲁瓦镇。
关键词 动力列车 巴黎 混合 试车 试运行 法国
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特殊附加变形对列车通过超大跨度铁路桥梁的动力影响
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作者 孙志昂 杨新文 +1 位作者 赵文博 戚志刚 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第20期10-17,共8页
极端温差作用等复杂边界条件会引起高速铁路桥梁的特殊附加变形,影响轨道几何形位,增加桥上高速列车运行失稳的风险。针对我国高速铁路某长江大桥的长期监测与现场测试数据,分析温度与风速等环境数据的历史极值,研究轨道几何形位特征与... 极端温差作用等复杂边界条件会引起高速铁路桥梁的特殊附加变形,影响轨道几何形位,增加桥上高速列车运行失稳的风险。针对我国高速铁路某长江大桥的长期监测与现场测试数据,分析温度与风速等环境数据的历史极值,研究轨道几何形位特征与高速综合检测车过桥的动力响应。建立有限元模型探究梁轨附加变形对轨道几何形位的影响,开展车辆-轨道-桥梁耦合系统有限元方法与多体动力学计算联合仿真分析,探究大温差作用对高速列车动力响应的影响。结果表明:(1)某长江大桥的长期监测数据显示,最高气温实测值为41.3℃,最低气温实测值为-8.9℃,1 h内温度骤升最大值为4.9℃,1 h内温度骤降最大值为-10.7℃;(2)现场测试显示,某长江大桥的轨道几何形位良好,轨道质量指数合格,轮轨相互作用与车体动力响应正常;(3)仿真计算显示,大温差作用导致钢轨伸缩量最大达到630.19 mm,轨道局部高低偏差最大达到19.89 mm,超过容许限值,桥上行车出现偏载,主跨桥墩和钢轨伸缩调节器附近的列车运行垂向Sperling平稳性指标达到2.72,车体低频横向晃动也有所增益。 展开更多
关键词 高速铁路 特大跨度桥梁 温差作用 列车动力响应
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开/闭口工况下高速列车弓腔耦合系统气动噪声仿真研究
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作者 袁思齐 杨志刚 +1 位作者 李雪亮 肖强 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第8期3387-3397,共11页
车速超过0.3马赫数后受电弓及腔的耦合系统成为主要气动噪声源之一,会带来弓腔耦合噪声问题,影响列车运行舒适性。针对时速400 km高速列车开展开/闭口工况下的弓腔耦合系统气动发声特征及声辐射特性研究,采用三维非定常可压缩N-S方程和... 车速超过0.3马赫数后受电弓及腔的耦合系统成为主要气动噪声源之一,会带来弓腔耦合噪声问题,影响列车运行舒适性。针对时速400 km高速列车开展开/闭口工况下的弓腔耦合系统气动发声特征及声辐射特性研究,采用三维非定常可压缩N-S方程和LES湍流模拟方法求解高速列车受电弓绕流流场,采用K-FWH积分方程计算远场辐射噪声。研究结果表明:开/闭口工况下受电弓区域等效声源占比特征相同,即底部绝缘结构占比居中,中部杆系结构占比最多,顶部受流结构占比较少。闭口工况下3部分分别占比11.1%、87.9%、1%,开口工况中三者占比分别为12%、86.6%、1.4%。闭口工况下的表面等效声源主频率峰值能量和总能量均大于开口工况。开/闭口工况下峰值频率均为1600 Hz,峰值能量分别为5.11×10^(10) N^(2)/s^(2)和1.11×10^(11) N^(2)/s^(2),总能量分别为5.16×10^(12)N^(2)/s^(2)和1.19×10^(13)N^(2)/s^(2)。闭口工况下远场辐射噪声大于开口工况。2种受电弓工况的最大声压级均在相对受电弓纵向位置[−8,8]m范围内,其中闭口受电弓最大声压级为8 m处的88.1 dB(A),开口受电弓最大声压级为4 m位置处的85.6 dB(A)。研究根据所得声辐射特性,提出开口受电弓安装方式有利于降低气动噪声,可为时速400 km等级高速列车降噪提供理论指导和技术支持。 展开更多
关键词 高速列车 受电弓 开/闭口运行 列车空气动力 气动声学
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高速列车隧道交会对其振动特性的影响分析
7
作者 王北昆 冯达 +2 位作者 卢耀辉 鲜川 曹江萍 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第3期930-941,共12页
列车隧道内交会时气动载荷变化比明线会车更加复杂和剧烈,其对列车的横向振动有显著影响。为研究气动载荷与机械载荷耦合作用下列车车体的横向振动特性,以隧道会车工况下的高速列车为研究对象,基于三维非定常可压缩雷诺时均N-S方程和标... 列车隧道内交会时气动载荷变化比明线会车更加复杂和剧烈,其对列车的横向振动有显著影响。为研究气动载荷与机械载荷耦合作用下列车车体的横向振动特性,以隧道会车工况下的高速列车为研究对象,基于三维非定常可压缩雷诺时均N-S方程和标准SSTk-ω湍流模型,采用重叠网格技术对高速列车隧道交会工况进行模拟,分析了列车气动载荷的时频特性和流场结构。在此基础上,通过建立车辆系统动力学模型,计算了车体悬挂振动模态,进一步研究了气动载荷频率与车体悬挂振动固有频率之间的关系。最后,通过顺序耦合的方法,将气动载荷加载到车辆系统动力学模型中,计算了车体的动态响应。研究结果表明:高速列车隧道内交会过程中由于涡与涡之间、涡与地面之间、涡与隧道壁面之间的干涉产生复杂的流场结构,是导致列车会车后气动载荷幅值和波动频率升高的主要原因;头车和尾车气动载荷频率与下心滚摆频率接近,中间车的气动载荷频率与上心滚摆频率接近,易与车体产生共振,从而导致车体横向振动加剧;考虑气动载荷作用下的头车、中间车和尾车的横向振动加速度峰值分别为仅考虑轨道激励的3.22倍、2.47倍和3.59倍,气动载荷对车体横向振动的贡献度分别达到了76%、70%和78%。气动载荷是导致隧道会车时车体横向振动的主要原因,本文的研究可为改善高速列车隧道“晃车”问题提供一定的理论参考。 展开更多
关键词 高速列车 列车隧道空气动力 流场结构 频谱分析 动态响应
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知识与数据协同驱动的高铁列车晚点预测
8
作者 傅卿云 丁舒忻 +4 位作者 张涛 袁志明 王荣笙 胡平 杨生良 《中国铁路》 北大核心 2025年第7期115-121,共7页
随着高铁持续发展及民众对时间成本要求逐渐提高,智能调度系统亟须实现列车精准实时的晚点预测,以高效准确地进行调度调整,减小晚点影响。提出基于知识与数据协同驱动的晚点预测模型,在知识驱动模型中,根据列车动力学知识建立列车态势... 随着高铁持续发展及民众对时间成本要求逐渐提高,智能调度系统亟须实现列车精准实时的晚点预测,以高效准确地进行调度调整,减小晚点影响。提出基于知识与数据协同驱动的晚点预测模型,在知识驱动模型中,根据列车动力学知识建立列车态势推演模型,计算不同限速条件下列车的预测晚点时间;在数据驱动模型中,引入卷积神经网络和长短时间记忆网络,根据列车历史运行数据实时回归计算列车的预测晚点时间。通过模型推演得到的列车晚点时间融合到历史运行数据中实现数据增强,最终实现知识与数据协同驱动的高铁列车晚点精准预测。基于京津城际铁路进行验证,与未进行数据增强的模型相比,该模型的预测平均绝对误差和均方根误差总体下降70%,可有效提高晚点预测的准确性和稳定性。 展开更多
关键词 行车指挥调度 晚点预测 列车动力学模型 知识驱动 数据驱动 数据增强
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西部地区160 km/h动力集中型动车组列车开行需求分析--以昆明局集团公司为例
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作者 鲍晶晶 杨晓 +1 位作者 王智彪 郭一丹 《铁道运输与经济》 北大核心 2024年第9期60-66,135,共8页
从完善复兴号列车产品谱系,用好既有路网资源的角度考虑,扩大160km/h复兴号动力集中型动车组列车开行能够提高普速列车开行质效。首先从通达性、运输效率和票价3个方面论证动力集中型动车组列车的优势,然后在对比分析动力集中型动车组... 从完善复兴号列车产品谱系,用好既有路网资源的角度考虑,扩大160km/h复兴号动力集中型动车组列车开行能够提高普速列车开行质效。首先从通达性、运输效率和票价3个方面论证动力集中型动车组列车的优势,然后在对比分析动力集中型动车组列车与其他交通方式基本属性的基础上,构建旅客出行选择的Logit模型,计算得到不同场景下动力集中型动车组列车运输市场分担率,并进一步进行动力集中型动车组客流需求预测和开行方案调整工作。最后以昆明局集团公司为例,根据不同线路实际情况,在通勤、旅游客流需求旺盛的昆明—保山、昆明—成都南、昆明—宣威、昆明—曲靖、昆明—西双版纳每日分别增加列车2.5对、3对、3对、5.5对和1对。 展开更多
关键词 西部地区 动力集中型动车组列车 开行方案 运量预测
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基于重叠网格法分析轨枕结构对高速列车底部流场的影响
10
作者 王建凯 朱剑月 季婧雯 《铁道建筑》 北大核心 2025年第2期8-15,共8页
高速列车底部流场复杂,易诱发道砟飞溅,影响列车安全运行。本文以六车编组的欧洲之星高速列车为例,基于重叠网格方法,建立道床-轨枕模型,对列车周围流场进行数值模拟,对比分析了有无轨枕结构时列车底部流场的压力分布、列车风速度分布... 高速列车底部流场复杂,易诱发道砟飞溅,影响列车安全运行。本文以六车编组的欧洲之星高速列车为例,基于重叠网格方法,建立道床-轨枕模型,对列车周围流场进行数值模拟,对比分析了有无轨枕结构时列车底部流场的压力分布、列车风速度分布、涡结构等特性的差异。结果表明:与无轨枕工况相比,铺设轨枕工况下列车底部压力脉动的负压峰值明显增大,增幅为41.4%,列车风速度系数减小约14%;受轨枕结构影响,由转向架舱前缘脱落的湍涡与轨枕后缘形成的涡脱落相互作用,于转向架下游融合成较大尺度的涡旋结构;列车尾部形成的尾涡从列车表面脱落后,流动发展受到轨枕结构影响,能量耗散速度较快。 展开更多
关键词 高速列车 底部流动 列车空气动力 重叠网格 流场特性
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基于K-L分解的车-线-桥耦合系统随机动力分析
11
作者 杨博 丁琼 +1 位作者 闫斌 盘柳 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第7期3125-3133,共9页
轨道不平顺具有随机性,全面反映轨道不平顺激励下的车-线-桥动力响应需要大量的计算成本。针对此问题,基于车辆-轨道耦合动力学理论、能量变分原理及有限单元法,同时采用多尺度耦合方法描述系统各部件之间的相互作用。结合轮轨相互作用... 轨道不平顺具有随机性,全面反映轨道不平顺激励下的车-线-桥动力响应需要大量的计算成本。针对此问题,基于车辆-轨道耦合动力学理论、能量变分原理及有限单元法,同时采用多尺度耦合方法描述系统各部件之间的相互作用。结合轮轨相互作用时变矩阵化技术,获得列车-轨道-桥梁系统统一分析矩阵,其中列车系统采用多个42自由度的多刚体结构模拟,而轨道-桥梁系统则采用有限单元模拟。采用K-L分解技术,通过建立协方差矩阵,提取轨道不平顺特征值及概率特征信息,并重构轨道随机不平顺样本。最后,将重构的轨道不平顺激励输入列车-轨道-桥梁有限元动力相互作用矩阵中。数值分析表明,基于K-L分解生成的轨道不平顺样本与原轨道不平顺具有相似的概率特性,相比原蒙特卡洛法,K-L分解可节约23%的轨道不平顺样本数量。通过对系统进行时频动力分析,钢轨、轨道板及桥梁的动力响应均具有极为明显的几何特征,其中轨道板长度(5.4 m)对应10 Hz,桥梁跨度(32 m)对应1.7 Hz的频率振动,以上几何特征在轨道板和桥梁结构的动力响应中表现得更为明显,在轨道-桥梁体系设计中,应进一步计算系统的自振频率。研究结果可为车-线-桥系统的设计提供参考,以避免几何特征导致的共振现象的发生。 展开更多
关键词 列车-轨道-桥梁动力相互作用 K-L分解 轨道随机不平顺 概率密度函数 随机动力分析
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重载列车动力学数值模拟 被引量:12
12
作者 孙树磊 李芾 +1 位作者 黄运华 丁军君 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2013年第10期69-73,79,共6页
为研究列车纵向冲击对车辆运行安全性的影响,首先对缓冲器动力学模型进行了修正,并利用单自由度车辆冲击对缓冲器特性予以验证;然后采用联合模型法和混合模型法,计算了车辆通过曲线时紧急制动工况下车辆的轮轨横向力和脱轨系数,并与独... 为研究列车纵向冲击对车辆运行安全性的影响,首先对缓冲器动力学模型进行了修正,并利用单自由度车辆冲击对缓冲器特性予以验证;然后采用联合模型法和混合模型法,计算了车辆通过曲线时紧急制动工况下车辆的轮轨横向力和脱轨系数,并与独立模型进行对比。计算结果表明:修正后的缓冲器动力学模型能较好地模拟缓冲器的特性曲线;车辆通过曲线时制动力产生的纵向冲动,导致车辆的曲线通过性能和列车运行安全性降低,在车辆系统动力学分析中应考虑车钩力的影响;联合模型中由于车钩采取固定偏转角,导致其计算结果偏小;混合模型中的车钩偏转角随列车运行是动态变化的,因此混合模型更接近实际运行工况。 展开更多
关键词 列车动力 缓冲器特性 车钩力 轮轨横向力 脱轨系数
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基于列车动力响应的铁路桥梁损伤诊断方法 被引量:5
13
作者 战家旺 夏禾 安宁 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期35-39,共5页
以桥梁单元的刚度下降率作为损伤指数,通过列车—桥梁耦合振动理论计算列车动力响应对桥梁损伤指数的灵敏度,并构建立灵敏度矩阵和建灵敏度方程,利用约束优化方法求解灵敏度方程得到各单元的损伤指数,实现对桥梁损伤的诊断。应用该方法... 以桥梁单元的刚度下降率作为损伤指数,通过列车—桥梁耦合振动理论计算列车动力响应对桥梁损伤指数的灵敏度,并构建立灵敏度矩阵和建灵敏度方程,利用约束优化方法求解灵敏度方程得到各单元的损伤指数,实现对桥梁损伤的诊断。应用该方法对1座简支梁桥进行损伤诊断的结果表明:该方法对轨道不平顺不敏感;利用列车车体和转向架的加速度、速度和位移响应均能对桥梁进行准确的损伤诊断,但这3种响应信号中的位移响应最难测量,而且相对于转向架而言,在车体上更容易布置传感器,因此建议优先选用车体加速度和速度响应作为桥梁损伤诊断的输入;该方法既能诊断桥梁单一位置的损伤,也能识别桥梁多个位置的损伤。 展开更多
关键词 铁路桥梁 损伤诊断 列车动力响应 响应灵敏度
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列车动力学的非线性数值分析方法 被引量:15
14
作者 翟婉明 黄志辉 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 1991年第1期82-90,共9页
列车动力学方程是个复杂非线性方程,必须采用数值积分方法求解。本文从工程实用的观点出发,提供了二类简单有效的数值积分方法——Newmark显式积分法及其显-隐式预测-校正积分法。这类积分方法,积分过程简捷,程序编制容易;由于积分过程... 列车动力学方程是个复杂非线性方程,必须采用数值积分方法求解。本文从工程实用的观点出发,提供了二类简单有效的数值积分方法——Newmark显式积分法及其显-隐式预测-校正积分法。这类积分方法,积分过程简捷,程序编制容易;由于积分过程中无须求解高阶线性代数方程组,这就显著地提高了积分速度,并有效地节约了计算内存,从而在普通微机上实现了对大型列车动力学问题的模拟分析。文中建议了一种判定工程实际问题之非线性数值积分稳定性的实用办法,并成功地应用于重载列车动力学分析。在此基础上进一步实现了变步长积分计算,大大提高了计算速度。通过算例校验及与试验结果的对照,证实了方法的非线性数值分析有效性。 展开更多
关键词 列车动力 非线性分析
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列车空气动力性能研究及外形、结构设计方法 被引量:23
15
作者 田红旗 梁习锋 许平 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期138-141,共4页
列车空气动力学是列车提速和发展高速的一门关键基础科学 ,流线型列车外形和结构设计及梁件加工在我国是一项新的工程应用技术。本项研究以改善列车空气动力性能为起点 ,最终落实到我国提速和高速列车产品研制 ,创建一套从列车空气动力... 列车空气动力学是列车提速和发展高速的一门关键基础科学 ,流线型列车外形和结构设计及梁件加工在我国是一项新的工程应用技术。本项研究以改善列车空气动力性能为起点 ,最终落实到我国提速和高速列车产品研制 ,创建一套从列车空气动力性能分析到气动外形、结构设计及头部骨架梁件数控加工具有自主知识产权的产品研制方法。其研究成果已用于解决列车高速运行时出现的一系列空气动力学问题 ,并解决了流线型列车设计、制造等难题 ,目前 ,我国所有的流线型列车车体均用这套方法设计、制造 ,取得了显著的社会、经济效益 ,具有广阔的应用前景。同时 ,实现了流体力学、固体力学、车辆工程和机械设计制造等多学科交叉 。 展开更多
关键词 列车空气动力 外形设计 结构设计
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基于单质点模型的城市轨道交通列车动力学仿真 被引量:24
16
作者 朱晓敏 徐振华 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期14-19,共6页
城市轨道交通的建设发展需要实时、准确、快速地计算出列车在各种不同条件下的运行效果并予以评价,因此迫切需要对城市轨道车辆运行过程进行实时仿真模拟来完成牵引计算的任务。根据城市轨道交通列车运行实时仿真计算的要求,对单质点模... 城市轨道交通的建设发展需要实时、准确、快速地计算出列车在各种不同条件下的运行效果并予以评价,因此迫切需要对城市轨道车辆运行过程进行实时仿真模拟来完成牵引计算的任务。根据城市轨道交通列车运行实时仿真计算的要求,对单质点模型的特点进行研究和改进分析,建立列车动力学单质点改进模型,修正坡道简化、列车模型、工况自动选取等算法,加入列车本身的参数和线路参数,并建立仿真运算平台,最后对改进模型进行仿真验证分析以及时间复杂度分析,证明单质点改进模型在计算效率和计算精度上都达到较高的水平。 展开更多
关键词 单质点改进模型 城市轨道交通 列车动力 仿真
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重载列车纵向冲动动力学研究 被引量:8
17
作者 孙树磊 李芾 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期136-138,共3页
提高轴重和增加编组数量已成为我国重载铁路提高运能和效率的重要手段,国内外重载列车的运营、试验及研究结果均表明,货车轴重的提高和编组数量的增加会导致列车中的纵向冲动显著增大,从而带来车辆脱轨、结构破坏等安全隐患。因此,... 提高轴重和增加编组数量已成为我国重载铁路提高运能和效率的重要手段,国内外重载列车的运营、试验及研究结果均表明,货车轴重的提高和编组数量的增加会导致列车中的纵向冲动显著增大,从而带来车辆脱轨、结构破坏等安全隐患。因此,本文以国内重载列车为研究对象,研究在调车及制动等工况下重载列车纵向冲动动力学所涉及的关键技术问题。主要研究内容和结论如下。 展开更多
关键词 重载列车 纵向冲动 缓冲器动力 调车冲击 空气制动 列车动力
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基于多车精细建模的曲线地段重载列车-轨道系统动力性能研究 被引量:15
18
作者 高亮 王璞 +1 位作者 蔡小培 叶军 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2014年第22期1-6,12,共7页
建立考虑多车效应的重载列车-轨道系统精细化动力分析模型,对车辆、钩缓装置中各种细部构件及部件间接触摩擦等作用机制进行精细模拟,基于Hertz理论及FASTSIM算法进行轮轨接触计算。利用自主研发设备通过现场参数试验进行轨道建模。... 建立考虑多车效应的重载列车-轨道系统精细化动力分析模型,对车辆、钩缓装置中各种细部构件及部件间接触摩擦等作用机制进行精细模拟,基于Hertz理论及FASTSIM算法进行轮轨接触计算。利用自主研发设备通过现场参数试验进行轨道建模。深入研究重载铁路曲线地段列车-轨道系统动力性能及曲线参数影响规律。结果表明,缓和曲线地段轮轨相互作用规律复杂,列车不同位置车轮受力呈现迥异变化趋势及幅度,前后缓和曲线轮轨相互作用亦完全不同,主要由超高顺坡及车辆构造所致;缓和曲线长度过短可导致超高顺坡过大不利列车运行,缓和曲线长度对动力性能影响曲线往往存在拐点,建议以拐点值限定最小缓和曲线长度;增长缓和曲线可有效减弱轮轨相互作用,并主要通过减缓列车首车及导向轮对磨耗降低整体磨耗;随缓和曲线长度不断增加,对动力性能改善效果越不明显。我国重载铁路小半径曲线超高设置通常偏大,建议适当降低超高值、设置10%~20%欠超高,利于改善轮轨受力、减缓磨耗。增大曲线半径利于减弱轮轨相互作用及磨耗,但半径越大改善作用越小。 展开更多
关键词 重载铁路 曲线 列车-轨道耦合动力 多车效应
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计算网格对列车空气动力学不确定性的影响 被引量:7
19
作者 李田 秦登 +1 位作者 安超 张继业 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第4期816-822,共7页
为评价计算网格对明线列车空气动力学数值仿真计算结果的影响,基于计算流体力学,研究了计算网格对列车气动特性的不确定性.首先根据3种不同尺寸的计算网格及其计算结果,提出了计算网格对列车气动力和表面压力不确定性的计算方法;其次以I... 为评价计算网格对明线列车空气动力学数值仿真计算结果的影响,基于计算流体力学,研究了计算网格对列车气动特性的不确定性.首先根据3种不同尺寸的计算网格及其计算结果,提出了计算网格对列车气动力和表面压力不确定性的计算方法;其次以ICE2列车为研究对象,划分了3种不同尺寸的计算网格,数值仿真得到了列车气动力和典型截面的压力;最后研究了该列车头车气动力和典型截面压力的不确定性.研究结果表明:数值仿真得到的气动侧力系数与试验数据的误差仅为0.31%;车身迎风侧表面压力的不确定性接近于0;车身表面压力不确定性较大的位置主要位于车体底部,其最大不确定度达到1.42;头车侧力系数的不确定度为0.002 6,而头车升力系数的不确定度为0.509 3. 展开更多
关键词 列车空气动力 不确定性分析 网格 数值仿真 动力
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高速列车横风气动力数值计算研究 被引量:3
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作者 孙振旭 姚拴宝 +1 位作者 郭迪龙 杨国伟 《科学技术与工程》 北大核心 2012年第32期8486-8497,共12页
采用雷诺平均的方法对高速列车横风稳定性进行了数值模拟,重点研究了列车在侧偏角为8.77°下的横风特性。研究对象为高速列车的风洞缩比模型,将数值计算结果与实验值进行了对比。鉴于当前各类软件针对复杂列车车体横风稳定性的计算... 采用雷诺平均的方法对高速列车横风稳定性进行了数值模拟,重点研究了列车在侧偏角为8.77°下的横风特性。研究对象为高速列车的风洞缩比模型,将数值计算结果与实验值进行了对比。鉴于当前各类软件针对复杂列车车体横风稳定性的计算仍然不成熟,首先进行了三类商用软件的数值计算比较,分析了不同软件计算结果的精度差异。针对复杂列车外形的网格划分也是数值计算中的重要组成部分,针对两套列车网格进行了分析,研究了网格对计算精度的影响。在与实验值拟合最好结果的基础上,还着重研究了列车在横风作用下的气动特性。背风侧上下侧面拐角位置的流动分离是横风效应的最明显特征,由于流动分离而产生的涡系沿着列车背风侧向下游延伸,并且其强度也不断增强。本文还从气动力角度对横风特性展开了研究。横风条件下列车气动力与无横风相比有较大差异,对列车不同部位的气动力及其组成等进行了分析。 展开更多
关键词 横风效应 湍流模式 列车空气动力 侧向力 摩擦阻力 压差阻力
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