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钢轨不平顺焊接区的磨耗及裂纹萌生预测 被引量:4
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作者 林凤涛 王子旭 +3 位作者 谭荣凯 张子豪 杜瑞廷 史志勤 《机械强度》 北大核心 2025年第1期146-154,共9页
为探究钢轨焊接区的磨耗及裂纹萌生与轴重及摩擦因数的关系,通过对大量不平顺焊接区的实地测量,拟合了两种典型焊接区的不平顺数据,建立了上凸和下凹两类典型焊接区不平顺轮轨接触的有限元模型。结合摩擦功模型和Archard磨耗理论,对焊... 为探究钢轨焊接区的磨耗及裂纹萌生与轴重及摩擦因数的关系,通过对大量不平顺焊接区的实地测量,拟合了两种典型焊接区的不平顺数据,建立了上凸和下凹两类典型焊接区不平顺轮轨接触的有限元模型。结合摩擦功模型和Archard磨耗理论,对焊接区最大磨耗截面进行预测,基于Jiang-Sehitoglu模型对焊接区裂纹萌生寿命进行预测。发现随着轴重的增加,上凸及下凹焊接区的磨耗速率均增大;且轴重达到16 t时上凸型焊接区磨耗速率显著增大,而下凹型焊接区在轴重达到18 t时磨耗速率显著增大;摩擦因数从0.2增加到0.35,上凸和下凹两类焊接区最大磨耗量分别为1.93 mm、1.08 mm;且上凸型焊接区磨耗速率在摩擦因数为0.3时显著增大,而下凹型焊接区磨耗速率在摩擦因数为0.35时显著增大。轴重从12 t增加到18 t,上凸型焊接区服役寿命的衰减幅度较小,而下凹型焊接区服役寿命衰减幅度较大。此外,当摩擦因数从0.2增加至0.35时,其对上凸型焊接区服役寿命的影响明显小于轴重(12~18 t)的影响。然而,当摩擦因数从0.2增加至0.35时,其对下凹型焊接区服役寿命的影响与轴重(12~18 t)的影响相当。结果表明,随着轴重和摩擦因数的增加,对钢轨焊接区下凹型不平顺的寿命影响更加显著;在工务维护过程中,应着重关注下凹型焊接区的出现并及时标记和修复。 展开更多
关键词 铁道工程 轮轨关系 磨耗预测 裂纹萌生预测
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面齿轮蜗杆砂轮磨削安装误差分析及补偿 被引量:1
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作者 李国龙 蒲峙杉 +3 位作者 何坤 王梓宇 宁行 张薇 《计算机集成制造系统》 北大核心 2025年第2期452-463,共12页
为了提高面齿轮的磨削加工精度,提出一种齿面误差补偿方法。基于普通蜗杆砂轮磨齿机的机械结构,分析其磨削原理,规划砂轮磨削运动轨迹,并分别建立含刀具同轴度误差和工件平面度误差的面齿轮齿面模型,分析各自对齿面误差的影响规律;提出... 为了提高面齿轮的磨削加工精度,提出一种齿面误差补偿方法。基于普通蜗杆砂轮磨齿机的机械结构,分析其磨削原理,规划砂轮磨削运动轨迹,并分别建立含刀具同轴度误差和工件平面度误差的面齿轮齿面模型,分析各自对齿面误差的影响规律;提出一种基于自适应完备集合经验模态分解的随机误差分离方法,消除齿面测量结果中的随机误差;研究齿面误差分布情况,分析可能造成误差的原因,并依据齿面误差影响规律对机床参数进行修正,以实现误差补偿。最后完成磨齿和测量,结果表明齿面最大法向误差减小79.8%,最大齿形和齿向误差分别减小67.6%和72.4%,齿面精度提高显著。 展开更多
关键词 面齿轮 蜗杆砂轮磨削 误差分析 误差分离 误差补偿
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制动时车轮型面演变及表面硬化对车轮磨耗的影响
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作者 朱爱华 张财胜 +4 位作者 杨建伟 白堂博 张骄 白杨 李安琰 《北京交通大学学报》 北大核心 2025年第2期174-182,共9页
针对制动时车轮型面演变和表面硬化对车轮磨耗影响的问题,基于实测的地铁车轮磨耗型面和踏面硬度数据,分别建立车轮-闸瓦有限元模型和含有柔性轮对的车辆系统刚柔耦合动力学模型,分析紧急制动工况下不同车轮磨耗型面对轮轨接触特性、轮... 针对制动时车轮型面演变和表面硬化对车轮磨耗影响的问题,基于实测的地铁车轮磨耗型面和踏面硬度数据,分别建立车轮-闸瓦有限元模型和含有柔性轮对的车辆系统刚柔耦合动力学模型,分析紧急制动工况下不同车轮磨耗型面对轮轨接触特性、轮轨动态响应、车轮-闸瓦接触应力及制动温升的影响.在考虑不同车轮磨耗型面及硬度的基础上,利用改进的Archard磨耗模型分别计算车轮-钢轨磨耗、车轮-闸瓦磨耗与踏面总磨耗.研究结果表明:随着踏面磨耗程度的增加,车轮-钢轨、车轮-闸瓦接触应力与接触面积发生变化;相较于轮轨垂向力,横向蠕滑力和纵向蠕滑力对型面变化更敏感;车轮-钢轨磨耗主要受车轮-钢轨接触应力影响,而车轮-闸瓦磨耗主要受踏面初始硬度影响;紧急制动时踏面总磨耗以车轮-闸瓦磨耗为主. 展开更多
关键词 城市轨道交通 车轮磨耗 不同磨耗型面 轮轨动态响应 紧急制动
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CFRP/铝材料轮毂轻量化设计 被引量:1
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作者 康元春 杨建华 《复合材料科学与工程》 北大核心 2025年第6期94-100,共7页
对轮毂进行轻量化设计,使用碳纤维复合材料替换原铝合金轮辋,采用了以神经网络作为代理模型的优化方法。基于等刚度理论确定碳纤维复合材料轮辋的初始厚度;综合考虑铝合金轮辐和碳纤维轮辋厚度对其性能的影响,利用拉丁超立方抽样生成多... 对轮毂进行轻量化设计,使用碳纤维复合材料替换原铝合金轮辋,采用了以神经网络作为代理模型的优化方法。基于等刚度理论确定碳纤维复合材料轮辋的初始厚度;综合考虑铝合金轮辐和碳纤维轮辋厚度对其性能的影响,利用拉丁超立方抽样生成多组试验样本;基于试验样本运用神经网络作为代理模型,对轮辐的厚度尺寸和轮辋各角度碳纤维铺层厚度进行优化;为得到最佳的碳纤维铺层顺序,在Optistruct中进一步对碳纤维轮辋铺层顺序进行优化。最终得到的CFRP/铝材料轮毂重量上减轻18.43%,且满足刚度及强度的相关要求。 展开更多
关键词 铝/碳纤维 轮毂 轻量化 神经网络 铺层优化 复合材料
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轮轨黏着状态对动力集中动车组动力车蛇行运动稳定性影响
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作者 张恒 张志超 +3 位作者 吕凯凯 储高峰 凌亮 翟婉明 《中国铁道科学》 北大核心 2025年第3期21-31,共11页
针对时速160 km顶推式动力集中动车组动力车在复杂轮轨黏着条件下的车体蛇行运动稳定性,通过建立的17个自由度动车组横向简化模型进行根轨迹分析,采用非线性数值仿真模型分析不同轮轨等效锥度和接触条件下蛇行分岔行为和随机振动特性,... 针对时速160 km顶推式动力集中动车组动力车在复杂轮轨黏着条件下的车体蛇行运动稳定性,通过建立的17个自由度动车组横向简化模型进行根轨迹分析,采用非线性数值仿真模型分析不同轮轨等效锥度和接触条件下蛇行分岔行为和随机振动特性,研究不同轮轨摩擦系数和牵引力对动力集中动车组动力车低锥度车体蛇行运动稳定性的影响。结果表明:低轮轨等效锥度下车辆蛇行运动模态与其他固有模态相耦合,导致系统阻尼过低,引起车辆一次蛇行失稳,这是动力车出现低频横向异常振动的主要原因;轮轨黏着状态显著影响动力车的一次蛇行运动稳定性,低轮轨界面摩擦系数将显著降低车辆最小阻尼值和蛇行运动频率,降低非线性分岔临界速度;低轮轨摩擦系数条件下,较大的牵引力将进一步加剧蠕滑饱和现象,降低非线性分岔临界速度和蛇行运动频率;车体横向振动加速度未随轮轨黏着状态的劣化而加剧,当蛇行运动频率接近车体固有模态频率1.1 Hz时,车体横向振动加速度在蛇行运动频率处幅值增大;相较于采用构架横向振动加速度幅值,采用轮轴横向力对动车组车体蛇行稳定性进行评估更为合理。 展开更多
关键词 动力集中动车组 轮轨摩擦系数 牵引力 蛇行运动 稳定性 轮轴横向力 振动加速度
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考虑磨耗特性的动车组车轮经济型镟修优化策略 被引量:1
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作者 张霞 邓银强 +2 位作者 杨岳 辜良瑶 陈峰 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第4期1457-1467,共11页
车轮的磨耗状况对动车组列车的运行安全和品质有着重要影响。为将磨损车轮镟修恢复至标准踏面外形,目前车轮镟修存在切削量过大,降低车轮使用寿命的情况。结合动车组车轮走行过程中的磨耗特性,提出考虑磨耗特性的动车组车轮经济型镟修... 车轮的磨耗状况对动车组列车的运行安全和品质有着重要影响。为将磨损车轮镟修恢复至标准踏面外形,目前车轮镟修存在切削量过大,降低车轮使用寿命的情况。结合动车组车轮走行过程中的磨耗特性,提出考虑磨耗特性的动车组车轮经济型镟修优化策略。首先,建立车轮外形参数磨耗速率模型,利用相关性分析、高斯分布检验研究车轮磨耗速率模型与车轮外形参数的相关性,得出不同运行线路上车轮最低磨耗速率点。然后,利用加权尺寸最近点迭代法进行车轮变形矫正,优先考虑车轮镟修后踏面外形处于最低磨耗状态,应用不同薄轮缘踏面外形镟修模板,进行自适应匹配单轮车轮经济型镟修。在此基础上,针对动车组车轮轮径差的安全运行要求,构建一种考虑磨耗特性的整车车轮经济型镟修优化模型。实例验证结果表明:轮径磨耗速率与车轮直径大小、轮缘厚度显著相关,轮缘厚度处于31.5~32 mm时,轮径磨耗速率低,镟修恢复可优先考虑。整车车轮经济型镟修优化决策的结果显示,车轮镟修恢复后的踏面外形处于低速率磨耗状态,轮径总切削量较实际镟修车间下降了约21%。与常规的车轮镟修策略相比,考虑磨耗特性的车轮经济型镟修优化策略更具智能化,有利于延长车轮使用寿命,降低铁路运营成本。 展开更多
关键词 车轮磨耗特性 镟修优化策略 经济型镟修 加权尺寸最近点迭代法 自适应匹配
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面齿轮参数化设计仿真软件开发
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作者 易力力 周宇婷 肖雨亮 《实验技术与管理》 北大核心 2025年第6期159-164,共6页
该文以正交面齿轮为研究对象,根据面齿轮蜗杆砂轮磨削原理,提出面齿轮磨削过程的修整轮、蜗杆砂轮、磨后齿面计算方法。在此基础上,开发了面齿轮参数化设计仿真软件,并集成了基于虚拟产形刀具的面齿轮设计建模、加工系统刀具及磨后面齿... 该文以正交面齿轮为研究对象,根据面齿轮蜗杆砂轮磨削原理,提出面齿轮磨削过程的修整轮、蜗杆砂轮、磨后齿面计算方法。在此基础上,开发了面齿轮参数化设计仿真软件,并集成了基于虚拟产形刀具的面齿轮设计建模、加工系统刀具及磨后面齿轮齿面计算等可视化功能模块,通过界面交互和便捷操作实现了面齿轮参数化零编程设计建模及“修整轮-蜗杆砂轮-面齿轮”的实际加工过程计算,有效地关联了面齿轮设计阶段与加工阶段,可以辅助设计与加工人员,支撑面齿轮批量生产与推广应用。 展开更多
关键词 面齿轮 修整轮 蜗杆砂轮 建模可视化
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重载铁路小半径曲线钢轨型面非对称优化设计 被引量:1
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作者 丁旺才 张建栋 +3 位作者 葛菲元 吴少培 李得洋 李国芳 《振动与冲击》 北大核心 2025年第6期272-281,共10页
为研究重载铁路小半径曲线钢轨型面优化问题,以外、内轨钢轨磨耗面积及滚动圆半径差为优化目标,在考虑减缓磨耗的同时对车辆通曲能力进行优化,运用克里格理论拟合目标函数得到相应的数学模型;通过非均匀有理样条曲线对钢轨廓形进行参数... 为研究重载铁路小半径曲线钢轨型面优化问题,以外、内轨钢轨磨耗面积及滚动圆半径差为优化目标,在考虑减缓磨耗的同时对车辆通曲能力进行优化,运用克里格理论拟合目标函数得到相应的数学模型;通过非均匀有理样条曲线对钢轨廓形进行参数化描述,结合第二代非支配遗传算法对目标函数进行求解得到优化目标对应的优化廓形,并从优化型面的磨耗性能、动力学性能、钢轨滚动接触疲劳及车轮磨耗性能等方面进行评价。结果表明:设计变量的范围对目标函数影响显著,优化设计变量范围后求解得到的最优廓形在磨耗面积和滚动圆半径差上的表现均优于初始设计变量范围对应的最优廓形;优化型面在磨耗指数、磨耗功及钢轨磨耗量方面均优于初始CN75型面,在轮对横移量等动力学性能方面也均优于初始CN75型面,可以更好保证列车运行的安全性和稳定性;在钢轨滚动接触疲劳方面,优化型面均优于初始CN75型面,其中右轨的优化效果最为显著;在车轮磨耗方面,优化型面与初始CN75型面对车轮的磨耗影响差异较小,外、内轨优化型面整体磨耗量较初始CN75型面有微幅减少,优化型面车轮磨耗性能优于初始CN75型面。 展开更多
关键词 轮轨磨耗 小半径曲线钢轨型面优化 设计变量影响效应 第二代非支配遗传算法 钢轨疲劳损伤
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基于方位信息的轮式机器人动态编队控制
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作者 李艳 贺彬彬 +1 位作者 李明辉 戴庆瑜 《重庆大学学报》 北大核心 2025年第4期84-96,共13页
针对非完整约束的多机器人动态编队中,各机器人只能获取相邻机器人方位信息的情况,提出一种纯方位角信息的分布式PID(proportion integration derivative)编队控制算法。考虑领航机器人易受风向或路面平整度等扰动影响,带来无法保持编... 针对非完整约束的多机器人动态编队中,各机器人只能获取相邻机器人方位信息的情况,提出一种纯方位角信息的分布式PID(proportion integration derivative)编队控制算法。考虑领航机器人易受风向或路面平整度等扰动影响,带来无法保持编队队形的问题,算法通过引入跟随机器人的相对位置和相对速度反馈,有效消除稳态误差,抑制干扰的影响,改善系统的动态性能,保证系统的全局稳定性。然后,利用Routh-Hurwitz稳定性判据进行分析,验证编队系统的全局稳定性。最后,通过仿真实验比较所提控制律与基于纯比例和比例积分的控制律在收敛速度、抗干扰能力等方面的性能。仿真结果表明:所提控制律使领航者受到干扰后依然形成期望编队,实现对领航者轨迹的快速跟踪,总方位角误差的相对最大偏差下降了5.4%。 展开更多
关键词 方位信息 轮式机器人 编队控制 PID控制算法
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轮毂电动机驱动车辆并联式复合制动策略 被引量:1
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作者 付翔 肖帅 徐超 《江苏大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2025年第1期9-17,共9页
基于并联式轮毂电动机驱动实车构型,分析影响制动能量回收效率的主要因素,采用联邦卡尔曼滤波纵向车速估计算法,提出了三层式复合制动控制策略.该策略中的制动决策层根据踏板输入信号和行驶状态来识别制动工况,并进入相应的制动模式.制... 基于并联式轮毂电动机驱动实车构型,分析影响制动能量回收效率的主要因素,采用联邦卡尔曼滤波纵向车速估计算法,提出了三层式复合制动控制策略.该策略中的制动决策层根据踏板输入信号和行驶状态来识别制动工况,并进入相应的制动模式.制动控制层根据制动决策层的指令,在常规制动工况下通过粒子群优化(PSO)算法优化前、后轮电制动力矩分配,实现电池有效回收效率最大化;紧急制动工况下,通过模糊自整定PID算法实现车辆在不同附着路面上各轮滑移率的安全有效控制,优化了制动防抱死控制的鲁棒性,提高制动安全性.制动执行层响应制动控制层的指令,设计了电制动补偿机制,以迅速补偿调节各轮轮缸的压力误差,提高车辆制动稳定性.最后实车验证了该复合控制策略的有效性. 展开更多
关键词 轮毂电动机驱动车辆 并联式复合制动 粒子群优化 制动能量回收 模糊自整定PID
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鼓形砂轮加工整体叶盘叶型曲面的轨迹规划方法
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作者 杨洋 王虎 +2 位作者 刘开发 尚振涛 金滩 《航空制造技术》 北大核心 2025年第19期136-143,150,共9页
整体叶盘作为高性能航空发动机的重要组成部件,其结构的复杂性和难加工性给加工制造技术带来了极大的挑战。为此,针对整体叶盘叶片曲面宽行加工,本文提出了一种改进的变弦高轨迹规划方法。首先,重构了叶片曲面并以叶片曲面的凹凸性质和... 整体叶盘作为高性能航空发动机的重要组成部件,其结构的复杂性和难加工性给加工制造技术带来了极大的挑战。为此,针对整体叶盘叶片曲面宽行加工,本文提出了一种改进的变弦高轨迹规划方法。首先,重构了叶片曲面并以叶片曲面的凹凸性质和运动约束为基准,扩展了鼓形砂轮设计原则。然后根据实际加工区域对重构曲面进行了裁剪,考虑走刀方向上的叶片曲面曲率变化对弦高误差的影响,规划了砂轮磨削轨迹。结果表明,与传统方法设计的鼓形砂轮相比,采用扩展原则设计的鼓形砂轮,在相同条件下刀轨数从41条减至32条,有效增大了加工行宽;改进后的规划方法可将弦高误差控制在允许误差范围内,采用不同的砂轮进行仿真计算,欠切量的标准差分别由9.42μm和2.82μm降低至5.27μm和1.98μm,欠切量分布更均匀。 展开更多
关键词 鼓形砂轮 整体叶盘 叶型 轨迹规划 磨削
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多传感器数据融合和改进卷积神经网络的车轮踏面损伤识别方法
12
作者 缪炳荣 徐松源 +2 位作者 吴啸林 王思明 张哲 《振动工程学报》 北大核心 2025年第6期1221-1231,共11页
针对轨旁信号难以完全表征车轮信息和车轮损伤难以定位与量化的问题,提出一种多传感器数据融合算法和改进卷积神经网络(CNN)的车轮踏面缺陷识别方法。基于多体动力学和有限元理论构建车辆-轨道动力学耦合模型。通过布置较少的传感器,进... 针对轨旁信号难以完全表征车轮信息和车轮损伤难以定位与量化的问题,提出一种多传感器数据融合算法和改进卷积神经网络(CNN)的车轮踏面缺陷识别方法。基于多体动力学和有限元理论构建车辆-轨道动力学耦合模型。通过布置较少的传感器,进行多模态特征的提取,对车轮几何特征、车速等参数进行了数据融合的算法优化。基于1D-CNN和2D-CNN提出改进的CNN模型。同时,将频域特征和图像特征进行数据融合,并提出考虑融合特征的CNN算法模型。对重构信号进行缺陷特征提取,并利用改进的CNN融合数据特征实现车轮损伤识别。结合比例车辆试验平台,并利用仿真数据和实际算例验证提出方法的有效性。在不同信号测试集和数据特征下,对CNN、BP神经网络(BPNN)和支持向量机(SVM)的损伤识别效果进行对比分析。结果表明:所提损伤识别模型可以更好地识别车轮踏面缺陷,识别结果与实测结果有很好的一致性;将不同维度的数据特征进行融合,可以表征不同损伤程度下的缺陷并提高识别效果;能够解决轨旁数据不能完整重构车轮状态等问题,为车轮缺陷的在线损伤识别提供技术支撑。 展开更多
关键词 损伤识别 数据融合 机器学习 优化算法 车轮缺陷
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滑差率对动车组车轮钢滚动接触疲劳性能的影响研究
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作者 李俊 曾东方 +3 位作者 鲁连涛 宫彦华 陈希 邹朗 《摩擦学学报(中英文)》 北大核心 2025年第2期223-230,共8页
车轮滚动接触疲劳是影响列车运行安全和使用寿命的重要因素,轮轨间滑差率会对滚动接触疲劳损伤产生显著影响,为了分析滑差率对动车组车轮钢滚动接触疲劳性能的影响,本研究中开展了水润滑条件下的车轮钢滚动接触疲劳试验,分析了不同滑差... 车轮滚动接触疲劳是影响列车运行安全和使用寿命的重要因素,轮轨间滑差率会对滚动接触疲劳损伤产生显著影响,为了分析滑差率对动车组车轮钢滚动接触疲劳性能的影响,本研究中开展了水润滑条件下的车轮钢滚动接触疲劳试验,分析了不同滑差率条件下车轮钢的摩擦磨损行为和滚动接触疲劳损伤特征;通过安定图理论分析裂纹萌生行为,通过基于最大周向力准则和流体腔技术的有限元仿真分析裂纹扩展行为;在此基础上,阐明了滑差率对车轮钢滚动接触疲劳性能的影响机理.试验结果表明:随着滑差率的增加,车轮钢试样的牵引系数增加,磨损加剧,滚动接触疲劳寿命先减小后增大.通过安定图理论分析表明,随着滑差率增加,表面滚动接触疲劳损伤指数FI_(surf)增加,促进了疲劳裂纹萌生.有限元仿真分析发现,随着滑差率增加,裂纹等效应力强度因子峰值K_(θ,max)增加,促进了疲劳裂纹扩展.磨损的增加抑制了滚动接触疲劳裂纹的萌生和扩展.因此,滚动接触疲劳与磨损的竞争导致车轮试样的接触疲劳寿命随着滑差率的增加呈先减小后增大的趋势.本研究中还发现,通过最大周向力准则和流体腔技术可预测水润滑条件下的车轮钢滚动接触疲劳裂纹扩展路径. 展开更多
关键词 车轮钢 滑差率 滚动接触疲劳 磨损 有限元分析
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考虑车轮型面动态变化的轨底坡设置研究
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作者 朱爱华 李宇航 +2 位作者 孟宇轩 邢彤 白堂博 《都市快轨交通》 北大核心 2025年第3期114-122,共9页
针对地铁车轮型面动态变化的轨底坡设置问题,本文实测LM车轮在4种运行里程下的磨耗型面数据,建立地铁车辆系统动力学模型,分析考虑车轮型面动态变化时轨底坡对车辆直线平稳性能和曲线通过性能的影响规律;采用熵权法综合评估车辆动力学性... 针对地铁车轮型面动态变化的轨底坡设置问题,本文实测LM车轮在4种运行里程下的磨耗型面数据,建立地铁车辆系统动力学模型,分析考虑车轮型面动态变化时轨底坡对车辆直线平稳性能和曲线通过性能的影响规律;采用熵权法综合评估车辆动力学性能,得到考虑车轮型面动态变化时直线及不同半径曲线时的最佳轨底坡设置方案。研究表明:车辆直线运行时,轨底坡耦合车轮磨耗型面对横向平稳性影响比垂向平稳性更显著,车轮型面动态变化加重了轨底坡对车辆平稳性的影响程度。在曲线运行时,当轨底坡一定时,随着车轮磨耗型面动态变化,车辆曲线通过性先变差后改善再恶化;车轮磨耗型面一定时,随着曲线半径增大,轨底坡对车辆曲线通过性能的影响程度逐渐变大。综合考虑车轮型面的动态变化,直线、R300 m、R400 m、R500 m、R600 m曲线工况下,外轨/内轨轨底坡最优匹配分别为(1/30,1/40)、(1/20,1/20)、(1/20,1/40)、(1/40,1/40)、(1/40,1/40)。 展开更多
关键词 地铁 轨底坡 车轮型面 动力学性能 熵权法
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百叶轮抛光TC4温度仿真与试验
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作者 王丽博 鲜超 辛红敏 《金刚石与磨料磨具工程》 北大核心 2025年第3期396-407,共12页
抛光温度是影响零件表面性能的重要因素,尤其会对零件表面残余应力的形成产生关键影响。通过试验测量百叶轮抛光TC4试件的抛光温度,基于矩形移动热源模型建立抛光温度的理论计算模型,并通过ANSYS仿真抛光TC4的表面温度。结果表明:抛光... 抛光温度是影响零件表面性能的重要因素,尤其会对零件表面残余应力的形成产生关键影响。通过试验测量百叶轮抛光TC4试件的抛光温度,基于矩形移动热源模型建立抛光温度的理论计算模型,并通过ANSYS仿真抛光TC4的表面温度。结果表明:抛光温度随主轴转速、百叶轮压缩量的增大而升高,随进给速度、磨粒目数的增大而降低。柔性抛光温度要显著低于刚性抛光温度,4个工艺参数中百叶轮压缩量的主效应最大,对抛光温度的影响程度最大。抛光温度梯度以正在加工的接触区域向已加工区域逐渐递减,抛光热效应对未加工区域影响较小。通过对比抛光温度测量结果、计算结果和仿真结果,发现仿真值和测量值的偏差率均<22%,计算值和测量值的偏差率均<17%。 展开更多
关键词 百叶轮 抛光温度 理论模型
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单轴式跨座式单轨车辆导向轮横向力优化研究
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作者 杜子学 马明洋 +1 位作者 文孝霞 杨震 《铁道机车车辆》 北大核心 2025年第1期152-160,共9页
单轴式转向架跨座式单轨车辆在运行过程中导向轮横向力过大会造成扒胎现象,带来运行安全问题。为了改善车辆的导向轮受力情况,分析单轴式单轨车辆的拓扑结构并建立动力学仿真模型,对车辆的悬架系统参数进行灵敏度分析,筛选出显著影响导... 单轴式转向架跨座式单轨车辆在运行过程中导向轮横向力过大会造成扒胎现象,带来运行安全问题。为了改善车辆的导向轮受力情况,分析单轴式单轨车辆的拓扑结构并建立动力学仿真模型,对车辆的悬架系统参数进行灵敏度分析,筛选出显著影响导向轮横向受力的动力学参数;基于ModeFrontier多学科优化平台,集成单轨车辆动力学模型,以导向轮横向受力均值及变化幅值为优化目标,利用改进型遗传算法进行了多目标优化,优化后的导向轮横向力均值降低了9.74%,变化幅值降低了24.3%。研究表明,通过优化车辆动力学参数可以改善由导向轮横向力过大引起的扒胎问题。 展开更多
关键词 跨座式单轨 动力学参数 水平轮 灵敏度分析 横向力
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城市轨道交通列车车轮表面短波不圆顺实测分析
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作者 房建 邱海浪 +3 位作者 涂祥国 余昊霖 雷晓燕 练松良 《噪声与振动控制》 北大核心 2025年第5期153-159,共7页
要准确揭示轨道结构的振动特性,不仅要考虑轨道不平顺,还有必要对车轮踏面不圆顺展开调查和研究。对上海地铁二号线部分使用过的车轮踏面不圆顺进行测试,在对实测数据进行预处理、平稳性检验的基础上进一步分析车轮踏面不圆顺的幅值分... 要准确揭示轨道结构的振动特性,不仅要考虑轨道不平顺,还有必要对车轮踏面不圆顺展开调查和研究。对上海地铁二号线部分使用过的车轮踏面不圆顺进行测试,在对实测数据进行预处理、平稳性检验的基础上进一步分析车轮踏面不圆顺的幅值分布特性,并采用ISO3095标准对车轮踏面平顺度进行分析和评价;其次基于小波分析法,将实测车轮不圆顺数据进行分解和功率谱分析。研究结果表明:列车车轮的圆顺度总体较好,车轮不圆顺幅值普遍在20μm以下,仅在个别位置不圆顺幅值达到115μm;在分析波长范围内车轮不圆顺粗糙度总体小于ISO3095:2013标准值,仅在部分波长范围内超过限值;通过小波分解,可根据低频部分的逼近信号和高频部分的细节信号分析车轮不圆顺特征,分析结果可帮助铁路部门确定需要关注的区域,并采取不同措施改善车轮圆顺度;对分解得到的各层信号进行功率谱分析,可识别不同波长范围内的特征不平顺,得到不同波形对于不圆顺的贡献情况,为进一步分析城市轨道交通车轮短波不圆顺特征提供参考。 展开更多
关键词 振动与波 城市轨道 车轮踏面 短波不圆顺 现场测试
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轮轨损伤状态下重载机车牵引电机振动响应分析
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作者 张涛 甘福明 +2 位作者 党小辉 施亚泰 张欣 《噪声与振动控制》 北大核心 2025年第3期188-193,共6页
随着我国重载铁路快速发展,轮轨损伤问题在重载机车日常运营中越来越凸显,势必对重载铁路的运营安全性造成影响。建立重载机车-轨道刚柔耦合动力学模型,通过仿真分析重载机车驱动系统在不同轮轨损伤状态下的振动状态,探究扁疤、多边形... 随着我国重载铁路快速发展,轮轨损伤问题在重载机车日常运营中越来越凸显,势必对重载铁路的运营安全性造成影响。建立重载机车-轨道刚柔耦合动力学模型,通过仿真分析重载机车驱动系统在不同轮轨损伤状态下的振动状态,探究扁疤、多边形和波磨等不同轮轨损伤形式对机车轮轨力和电机振动响应的影响。结果表明:在车轮扁疤状态下,轮轨力和电机垂向加速度随着扁疤长度的增大而增大,随着扁疤长度从10增加到60 mm,电机垂向加速度最大值由0.56增大到5.92 g;在车轮多边形状态下,多边形幅值越大,轮轨力和电机垂向加速度越大,但与多边形阶数不呈线性变化关系;在钢轨波磨状态下,轮轨力和电机垂向加速度随着波长的增大而减小,随着波深的增大而增大,当波长为200 mm,波深从0.1增加到0.5 mm时,电机垂向加速度从0.81增大到6.52 g。因此,轮轨损伤对牵引电机影响较大,机车运营过程中需要关注牵引电机的振动状态。 展开更多
关键词 振动与波 机车-轨道耦合模型 车轮扁疤 车轮多边形 钢轨波磨 牵引电机
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一种基于矢量影响系数算法的车轮动平衡标定
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作者 陈晖 边帅 +1 位作者 黄海龙 易素君 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第7期97-100,105,共5页
建立了车轮不平衡量的动力学模型,给出了在该系统模型下不平衡量的解算方法;研究了传统动平衡检测的标定算法,提出了一种针对车轮动平衡矢量影响系数算法,构造了不平衡量与传感器测量信号之间的矢量系数函数,完成了矢量影响系数法量标定... 建立了车轮不平衡量的动力学模型,给出了在该系统模型下不平衡量的解算方法;研究了传统动平衡检测的标定算法,提出了一种针对车轮动平衡矢量影响系数算法,构造了不平衡量与传感器测量信号之间的矢量系数函数,完成了矢量影响系数法量标定;引入了最小二乘法对矢量影响系数进行拟合求解,最终得到标定系数;建了实验平台进行矢量系数标定验证,实验结果表明,相比于传统的算法标定,本算法能够有效地消除主轴系统自身的误差和现场的噪声振动干扰。测试结果的准确性与稳定性明显提高。 展开更多
关键词 车轮动平衡 算法标定 最小二乘法
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跨座式轨道交通车辆走行轮胎偏磨损分析及参数影响研究
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作者 杨震 苟良春 +2 位作者 杜子学 文孝霞 许舟洲 《重庆交通大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第7期15-22,共8页
针对跨座式单轨车辆走行轮异常偏磨损现象,建立了有效的单轨车辆走行轮胎有限元模型,并以走行轮胎摩擦功总和、摩擦功偏度值来表征偏磨损,研究了单轨车辆走行轮胎参数对走行轮偏磨损的影响规律,采用符号回归分析方法找到了走行轮胎参数... 针对跨座式单轨车辆走行轮异常偏磨损现象,建立了有效的单轨车辆走行轮胎有限元模型,并以走行轮胎摩擦功总和、摩擦功偏度值来表征偏磨损,研究了单轨车辆走行轮胎参数对走行轮偏磨损的影响规律,采用符号回归分析方法找到了走行轮胎参数与摩擦功总和、摩擦功偏度值的函数解析式。结果表明:当车速为36 km/h时可以使磨损和偏磨损最小;适当减小走行轮胎垂向力、侧偏角和侧倾角可以有效的减小走行轮胎的摩擦功总和、摩擦功偏度值,改善走行轮胎偏磨损状况。 展开更多
关键词 车辆工程 单轨车辆 走行轮 偏磨损 符号回归
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