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中碳低合金钢旋锻过程中的组织演变及力学性能
1
作者 薛星宇 吴寅杰 +3 位作者 孙国胜 张云飞 崔中 刘吉梓 《塑性工程学报》 北大核心 2025年第3期126-134,共9页
通过扫描电子显微镜、电子背散射衍射和透射电子显微镜等组织表征方法结合显微硬度测试及单轴拉伸实验,研究了旋锻成形对40CrNiMo合金钢组织性能的影响。结果表明:随着应变的增加,实验钢横截面的显微硬度快速增大,同时心部区域硬度明显... 通过扫描电子显微镜、电子背散射衍射和透射电子显微镜等组织表征方法结合显微硬度测试及单轴拉伸实验,研究了旋锻成形对40CrNiMo合金钢组织性能的影响。结果表明:随着应变的增加,实验钢横截面的显微硬度快速增大,同时心部区域硬度明显高于边缘部分,呈反梯度分布。当应变增大至3.0时,横截面心部区域的铁素体晶粒随应变的增大不断细化(由1220 nm至132 nm),其对应的纵截面微观组织沿旋锻方向明显拉长,呈纤维状,平均片层宽度也不断减小。随着应变的增大,横截面心部区域的渗碳体呈球状弥散分布,其等效尺寸逐渐减小但面积占比不断提高;而纵截面中的渗碳体被显著压扁,与旋锻方向平行,表明渗碳体发生了明显变形。细晶强化、第二相强化、位错强化等多种强化机制的协同作用赋予材料极高的硬度和强度。应变为3.0时,实验钢的抗拉强度由初始状态的990 MPa大幅提高至2196 MPa。 展开更多
关键词 中碳钢 旋锻成形 组织演变 力学性能
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动车组碳陶(C/C-SiC)制动盘开发与特性研究
2
作者 钱飞飞 周华杉 +2 位作者 史耀君 孟永帅 张宁 《铁道机车车辆》 北大核心 2024年第4期36-43,共8页
采用化学气相渗透法和反应熔体浸渗法组合工艺制备了缩比碳陶制动盘,盘体材料抗拉强度106 MPa、抗压强度355 MPa、抗弯强度195 MPa,垂直和水平方向导热系数分别为41.1、38.8 W/(m·℃),导热性与强韧性协调关系较好。匹配粉末冶金闸... 采用化学气相渗透法和反应熔体浸渗法组合工艺制备了缩比碳陶制动盘,盘体材料抗拉强度106 MPa、抗压强度355 MPa、抗弯强度195 MPa,垂直和水平方向导热系数分别为41.1、38.8 W/(m·℃),导热性与强韧性协调关系较好。匹配粉末冶金闸片开展了碳陶制动盘摩擦磨耗缩比试验,基于试验结果建立并修正了制动盘传热过程的有限元仿真模型。试验与仿真分析结果表明:碳陶制动盘的耐磨性和耐热性均较好,且对偶闸片摩擦系数稳定、磨耗量满足行业标准要求。 展开更多
关键词 碳陶制动盘 摩擦磨耗试验 有限元仿真 传热行为
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多运营工况下高速列车轴箱轴承的阈值自适配智能健康监测方法
3
作者 高扬 阮鑫懿 +3 位作者 杨彬 雷亚国 李响 李乃鹏 《西安交通大学学报》 北大核心 2025年第7期13-23,共11页
为了克服高速列车轴箱轴承的健康监测指标随运营线路、速度变化而波动,解决传统阈值法难以基于统一标准进行轴承健康监测的问题,提出了多运营工况下高速列车轴箱轴承的阈值适配智能健康监测方法。首先,通过分析特征与转速的Spearman相... 为了克服高速列车轴箱轴承的健康监测指标随运营线路、速度变化而波动,解决传统阈值法难以基于统一标准进行轴承健康监测的问题,提出了多运营工况下高速列车轴箱轴承的阈值适配智能健康监测方法。首先,通过分析特征与转速的Spearman相关系数,对多运营速度下的轴承健康指标进行归一化处理,消除车速变化所产生的健康指标波动,从而实现监测阈值与列车运营工况的自动适配。然后,建立基于随机特征子集和主成分方向分割的改进孤立森林(SPCD-iForest)算法,利用多维特征提供的协同信息在数据的主成分方向对轴承的正常与故障状态进行划分,并在保持监测准确性的同时提高异常检测的计算效率。最后,通过列车轴箱轴承线路试验数据对提出的智能健康监测方法进行验证。结果表明:所提方法消除了列车运营工况变化对轴箱轴承健康指标的影响,其输出的异常因子为0~1之间的无量纲指标,可有效反映轴箱轴承健康状态的变化;相较于轨旁声学检测方法,能够提早10 d以上发现轴承故障。所提方法可适应列车不同运营速度、不同线路下的监测诊断需求,对保障高速列车安全运行、实现轴箱轴承的预测性延寿维护具有重要意义。 展开更多
关键词 高速列车 轴箱轴承 健康监测 孤立森林 特征归一化
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考虑大蠕滑时不同轮轨滚动接触模型结果的对比
4
作者 黄佳庆 吴兵 +1 位作者 李定康 王召阳 《铁道学报》 北大核心 2025年第9期57-65,共9页
高速列车在牵引和制动过程中,车轮和钢轨之间的“第三介质”可能会导致大蠕滑现象。将考虑大蠕滑时传统的轮轨滚动接触模型(沈氏理论、Kalker简化理论(Fastsim)、Polach模型)与拓展蠕滑力(ECF)模型的结果进行对比,讨论纵向蠕滑曲线和接... 高速列车在牵引和制动过程中,车轮和钢轨之间的“第三介质”可能会导致大蠕滑现象。将考虑大蠕滑时传统的轮轨滚动接触模型(沈氏理论、Kalker简化理论(Fastsim)、Polach模型)与拓展蠕滑力(ECF)模型的结果进行对比,讨论纵向蠕滑曲线和接触区域内切向应力的分布情况。结果表明,沈氏理论和Fastsim仅适用于小蠕滑工况,Polach模型和ECF模型能够模拟纵向蠕滑曲线在大蠕滑时的负斜率特性。此外,由于温度对考虑大蠕滑时的轮轨黏着特性具有重要影响,ECF模型相较于其他3种模型不仅能够更准确地计算大蠕滑时的纵向蠕滑曲线和切向应力分布,还能反映接触区域内温度和弹塑性区域的分布情况。 展开更多
关键词 大蠕滑 轮轨滚动接触模型 蠕滑曲线 切向应力 弹塑性行为
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地铁齿轮箱飞溅润滑流场分析及导油结构的优化
5
作者 王志坚 郭力维 +2 位作者 周朝晖 呙如兵 朱琳琳 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第5期2268-2279,共12页
齿轮箱是地铁车辆关键的传动部件,其润滑状态受到多种因素影响,包括齿轮的转速、润滑油的黏度、润滑油容量以及齿轮的转动方向。由于齿轮箱结构复杂,直接分析其润滑状态比较困难,为了深入探究齿轮箱内部的流场分布和润滑状态,需对其进... 齿轮箱是地铁车辆关键的传动部件,其润滑状态受到多种因素影响,包括齿轮的转速、润滑油的黏度、润滑油容量以及齿轮的转动方向。由于齿轮箱结构复杂,直接分析其润滑状态比较困难,为了深入探究齿轮箱内部的流场分布和润滑状态,需对其进行模拟仿真。首先,采用STAR-CCM+流体仿真软件构建了地铁齿轮箱的模型,并使用VOF方法对齿轮箱和轴承的内部流场进行模拟;其次,分析了不同工况对齿轮箱内润滑油分布的影响以及对齿轮啮合处润滑油的质量流量、齿轮的搅油力矩和轴承稳态供油量的影响;最后,对导油装置的结构进行了优化。研究结果表明:随着齿轮转速的增加,齿轮啮合处的流量以及轴承的稳态供油量先增加后趋于平稳,当前工况下,当转速达到3 600 r/min时趋于平稳,搅油力矩持续增大;随着润滑油黏度的增加,齿轮啮合处的流量和轴承的稳态供油量降低;随着润滑油容量的增加,齿轮啮合处的流量以及轴承的稳态供油量增大,搅油力矩增大;正转时齿轮啮合区域的质量流量较小,齿轮的润滑状态较差,而轴承的稳态供油量较大,润滑状态较好,反转时则反之;通过优化导油结构,齿轮正转和反转时轴承的稳态供油量均增大,反转时主动齿轮处轴承的油相体积平均值增大31%,从动齿轮处轴承的油相体积平均值增大20%,表明优化措施可以有效提高轴承的润滑效果。 展开更多
关键词 地铁齿轮箱 计算流体力学(CFD) 稳态供油量 优化措施 导油装置
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智能网联环境下车载终端的发展现状与挑战 被引量：5
6
作者 张永升 李逸椆 +1 位作者 王亮 徐志刚 《汽车安全与节能学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期295-308,共14页
随着智能网联技术的快速发展,智能网联汽车装配的智能车载终端功能也相应扩展。经过数十年的进步,智能车载终端系统在多个领域取得了显著的发展,并在自动驾驶领域展现出巨大的潜力。该文从智能车载终端在智能网联环境中的现状入手,描述... 随着智能网联技术的快速发展,智能网联汽车装配的智能车载终端功能也相应扩展。经过数十年的进步,智能车载终端系统在多个领域取得了显著的发展,并在自动驾驶领域展现出巨大的潜力。该文从智能车载终端在智能网联环境中的现状入手,描述了智能车载终端系统的架构,并回顾了在车间通信和车路协同赋能下车载终端系统的发展历程;对5G时代车联网无线通信技术的创新对智能车载终端发展的重大影响做了深入分析,并详细回顾了在协同驾驶与控制、边缘计算与雾计算、数字孪生等领域的最新研究成果,同时指出了智能车载终端在信息安全和自动驾驶测试领域面临的挑战。 展开更多
关键词 自动驾驶技术 车载单元 网联化 智能网联 车辆通信
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基于一维残差卷积注意力的高速列车抗蛇行减振器故障诊断 被引量：2
7
作者 陈广 孙泽明 +1 位作者 马闻达 张菀 《计量学报》 CSCD 北大核心 2024年第7期1038-1045,共8页
针对高速列车减振器故障特征手工提取困难导致故障识别困难的难题,提出了基于一维残差卷积注意力(1DRCA)的故障诊断算法,对高速列车中抗蛇行减振器4种状态进行识别。首先,构建卷积层进行特征提取,利用卷积块注意力模块在通道和空间维度... 针对高速列车减振器故障特征手工提取困难导致故障识别困难的难题,提出了基于一维残差卷积注意力(1DRCA)的故障诊断算法,对高速列车中抗蛇行减振器4种状态进行识别。首先,构建卷积层进行特征提取,利用卷积块注意力模块在通道和空间维度上进行自适应特征优化;然后,建立残差神经网络模型,利用残差信息调整权值参数;最后,通过试验证明了该方法对于抗蛇行减振器的4种状态的故障识别是可行的,可以准确地识别正常、启动不良、对称速率故障和锯齿波故障,所提出的方法的平均准确率达到99%左右。为了进一步证明所提出模型的泛化性,采用滚动轴承的故障数据来验证了所提出模型的有效性和准确性,结果表明所提的模型较好地实现滚动轴承不同故障状态的诊断。 展开更多
关键词 振动测量 抗蛇行减振器 故障诊断 残差卷积 注意力机制
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小波包奇异谱熵与LVQ网络齿轮箱轴承退化评估
8
作者 肖乾 汪寒俊 +5 位作者 朱海燕 王文静 朱恩豪 叶小芬 魏昱洲 李林 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期1181-1189,1249,1250,共11页
为研究齿轮箱轴承性能退化评估,首先,根据高速列车齿轮箱轴承与齿轮的相关数据,对齿轮箱轴承仿真振动信号训练样本进行小波包分解并计算小波包奇异谱熵构成特征向量,输入到学习向量量化(learning vector quantization,简称LVQ)神经网络... 为研究齿轮箱轴承性能退化评估,首先,根据高速列车齿轮箱轴承与齿轮的相关数据,对齿轮箱轴承仿真振动信号训练样本进行小波包分解并计算小波包奇异谱熵构成特征向量,输入到学习向量量化(learning vector quantization,简称LVQ)神经网络聚类模型中,建立性能退化评估模型;其次,将测试样本按同样的方式提取特征向量,输入到建立好的模型中评估轴承性能退化状态;然后,选取轴承全寿命疲劳试验进行分析,并选择特征优选和模糊C均值聚类算法进行对比;最后,根据LVQ神经网络聚类算法确定训练样本中正常状态和失效状态的聚类中心,建立性能退化评估模型。结果表明:将小波包奇异谱熵和LVQ神经网络聚类算法相结合,能较好区分齿轮箱轴承不同的退化状态,准确表现轴承性能退化曲线;通过隶属度函数计算隶属度作为性能退化评价指标,可以对性能退化状态进行定量表征;通过对时域指标和频域指标特征优选进行对比,验证了本研究方法更加有效,对早期退化更敏感,能及时发现早期退化并且能对退化程度进行准确评估。 展开更多
关键词 交通工程 齿轮箱振动加速度 信号仿真 小波包奇异谱熵 学习向量量化神经网络聚类 性能退化评估
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基于机器学习的高铁齿轮箱智能运维应用现状与发展趋势 被引量：2
9
作者 吕梦熙 石明宽 朱忠奎 《农业装备与车辆工程》 2024年第10期124-128,140,共6页
高铁齿轮箱作为重要的传动部件,其性能和可靠性对整个车辆的安全运行至关重要。近年来,机器学习算法有效解决了传统智能运维方法存在的问题,基于机器学习的智能运维技术在高铁齿轮箱的故障诊断、预测性维护及维护决策优化等领域取得了... 高铁齿轮箱作为重要的传动部件,其性能和可靠性对整个车辆的安全运行至关重要。近年来,机器学习算法有效解决了传统智能运维方法存在的问题,基于机器学习的智能运维技术在高铁齿轮箱的故障诊断、预测性维护及维护决策优化等领域取得了显著进展。因此,系统梳理了传统机器学习、深度学习以及迁移学习在高铁齿轮箱智能运维领域的研究现状,深入探讨了高铁齿轮箱实现智能运维的主要挑战及基于机器学习的高铁齿轮箱智能运维的发展趋势,旨在为高铁运维领域的研究人员和实践者提供有益的参考与指导。 展开更多
关键词 高铁齿轮箱 机器学习 智能运维
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搅拌铸造结合搅拌摩擦加工制备不同体积分数SiC_(p)/Al复合材料的摩擦磨损行为
10
作者 谭东 付康习 +2 位作者 张士琦 夏少华 昝宇宁 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期53-60,共8页
采用搅拌铸造结合搅拌摩擦加工方法制备了SiC颗粒体积分数分别为20%,25%,30%的SiC_(p)/Al复合材料,研究了复合材料的显微组织和力学性能,并基于市域列车的实际运行工况(制动压力0.57,0.67,0.72MPa)设计摩擦磨损试验,研究了不同复合材料... 采用搅拌铸造结合搅拌摩擦加工方法制备了SiC颗粒体积分数分别为20%,25%,30%的SiC_(p)/Al复合材料,研究了复合材料的显微组织和力学性能,并基于市域列车的实际运行工况(制动压力0.57,0.67,0.72MPa)设计摩擦磨损试验,研究了不同复合材料的摩擦磨损行为。结果表明:所得SiC_(p)/Al复合材料均组织致密,无裂纹和气孔缺陷,SiC颗粒均匀分布在铝合金基体中,无团聚现象;复合材料的抗拉强度、断后伸长率和硬度均满足制动盘行业标准要求,随SiC颗粒体积分数的增加,抗拉强度变化幅度较小,断后伸长率呈降低趋势,硬度呈升高趋势;当SiC颗粒体积分数为25%和30%时,复合材料的平均摩擦因数稳定在0.3~0.5,满足市域列车高速制动要求,磨损表面未发现明显的犁沟和分层,表面形成了完整的摩擦膜,但是SiC颗粒体积分数为30%的复合材料对偶闸片的磨损量较高,且在0.57MPa制动压力下的摩擦稳定系数较低,摩擦副的匹配性差;当SiC颗粒体积分数为20%时,最大平均摩擦因数大于0.55,磨损表面犁沟和分层现象明显,磨粒磨损严重,最大犁沟深度达到45μm,无法满足市域列车高速制动要求。 展开更多
关键词 SiC颗粒体积分数 铝基复合材料 搅拌摩擦加工 摩擦磨损 高速制动
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