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桥墩沉降下F轨变形对中低速磁浮车辆动力响应影响研究
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作者 丁旺才 张延永 +4 位作者 张修璐 杜健 史新生 田建文 李国芳 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第6期2743-2757,共15页
为探究桥墩沉降引起的轨道结构变形及其对磁浮车辆行车安全及舒适性的影响规律,基于有限元方法建立考虑轨道结构层间相互作用的桥墩沉降区段四跨简支梁高架轨道精细化分析模型,研究桥墩沉降幅值、波长(不同桥梁跨度)和环境因素对沉降区... 为探究桥墩沉降引起的轨道结构变形及其对磁浮车辆行车安全及舒适性的影响规律,基于有限元方法建立考虑轨道结构层间相互作用的桥墩沉降区段四跨简支梁高架轨道精细化分析模型,研究桥墩沉降幅值、波长(不同桥梁跨度)和环境因素对沉降区段F轨结构的变形影响规律;并基于有限元-多体系统动力学方法(FEM-MBD),在考虑空间磁轨关系的基础上,建立中低速磁浮车辆-轨道-桥梁耦合系统非线性动力学模型,分析中低速磁浮车辆通过桥墩沉降区段时的动力响应。结果表明:F轨垂向最大变形量随沉降幅值的增加而增大,且20 m跨度桥梁受桥墩沉降影响最大;当桥墩沉降量达到15 mm时,20 m跨度桥梁的F轨轨面10 m弦矢高值已超过规范限值,而25 m和30 m跨度桥梁的F轨轨面几何精度在沉降量达到20 mm时超过限值;进一步考虑温度及轨道自重因素时,桥墩沉降区段F轨轨面几何精度将进一步恶化,25 m和30 m跨度桥梁的F轨轨面几何精度在桥墩沉降10 mm时就已经超过规范限值。车辆通过桥墩沉降区段时,车体垂向加速度对车速变化更敏感,且随着车速的增加显著增大;仅考虑沉降作用时,车体垂向加速度随着跨度的增加先减小后增大,而考虑温度及轨道自重作用时,车体垂向加速度随着跨度的增加而增大;当桥墩沉降量达到15 mm时,车辆通过30 m跨度桥梁时,车体垂向加速度超过舒适度限值,应适当降低运行速度以保证行车安全以及舒适性要求。研究结论以期为沉降区段中低速磁浮车辆安全运营及磁浮轨道建设提供参考。 展开更多
关键词 中低速磁浮 磁轨关系 桥墩沉降 轨道变形 车辆动力响应
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机车车辆转向架构架焊接疲劳强度评定的工程方法应用 被引量:8
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作者 曹竞玮 徐传波 《中国工程机械学报》 北大核心 2018年第1期81-86,94,共7页
参照了UIC 615-4规范(动力单元-转向架和走行机构-转向架构架结构强度试验)中的强度计算方法,对某B0转向架构架进行了模拟运营工况下的焊接疲劳强度的计算与分析.通过提取距离焊缝焊趾外侧2mm处的节点应力,分别对转向架构架的主体焊缝... 参照了UIC 615-4规范(动力单元-转向架和走行机构-转向架构架结构强度试验)中的强度计算方法,对某B0转向架构架进行了模拟运营工况下的焊接疲劳强度的计算与分析.通过提取距离焊缝焊趾外侧2mm处的节点应力,分别对转向架构架的主体焊缝与驱动装置吊挂座、一系垂向减震器座、制动器座、牵引座的焊缝疲劳强度进行了校核,并绘制出Moore-Kommer-Japer疲劳曲线图.计算结果表明,该转向架构架在17个载荷工况下的静强度低于材料屈服极限,且构架的主体与各设备安装座的焊缝疲劳强度符合疲劳强度要求,具有较高安全裕量. 展开更多
关键词 机车 转向架构架 焊接 疲劳强度
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基于虚拟激励法的地铁车辆排障器疲劳失效研究及拓扑优化
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作者 刘阳 温泽峰 +5 位作者 吴兴文 周亚波 陶功权 张振先 侯建文 易志 《中国机械工程》 北大核心 2025年第4期840-849,共10页
排障器是地铁车辆重要的安全保障装置。通过线路试验及理论研究对排障器失效原因进行调查分析发现,排障器的一阶固有模态(95.7 Hz)与小半径曲线钢轨波磨的通过频率95 Hz接近,从而导致排障器共振,这是排障器过早发生疲劳失效的主要原因... 排障器是地铁车辆重要的安全保障装置。通过线路试验及理论研究对排障器失效原因进行调查分析发现,排障器的一阶固有模态(95.7 Hz)与小半径曲线钢轨波磨的通过频率95 Hz接近,从而导致排障器共振,这是排障器过早发生疲劳失效的主要原因。根据失效原因对排障器进行拓扑优化设计,利用模态错频设计方法,将排障器一阶固有模态增加到160 Hz,解决了排障器的共振问题。提出一种基于虚拟激励法的子结构分析技术,建立随机振动模型,再现排障器真实服役工况下的振动环境,计算关键位置动应力,结果表明,仿真与实测最大动应力误差为1.8%。最后,优化激励加载处理方法,基于线路实测数据,验证排障器的疲劳寿命。分别采用Dirlik法及Zhao-Baker法计算优化后排障器的疲劳寿命,结果表明优化结构在焊缝及母材位置均满足30年360万km的设计寿命要求。 展开更多
关键词 排障器 钢轨波磨 动应力 虚拟激励 疲劳寿命
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强侧风环境中高速列车升力翼运行姿态研究
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作者 谢红太 王红 +2 位作者 王云飞 王家琪 岳鹏 《振动与冲击》 北大核心 2025年第14期245-256,264,共13页
为探索下一代高速列车升力翼技术开发应用的空间和气动条件,优化升力翼翼型气动外形、运行工作姿态和抗侧风性能。提出限界约束下列车升力翼及车身融合设计方法,采用数值模拟技术从升力翼气动选型设计、安装布置和强侧风环境中气动特性... 为探索下一代高速列车升力翼技术开发应用的空间和气动条件,优化升力翼翼型气动外形、运行工作姿态和抗侧风性能。提出限界约束下列车升力翼及车身融合设计方法,采用数值模拟技术从升力翼气动选型设计、安装布置和强侧风环境中气动特性和运行姿态作了分析。结果表明:基于中国现行高速铁路技术标准体系,从安装空间富余度、外形流线型协调性、气动性能和工作尺度等多方面考虑实施,选择车顶布局翼剖面为平凸型的升力翼是综合性能较优的;迎角在-30°~30°内,升力翼的升力和阻力系数近似满足一种抛物线关系,当迎角约为16°时气动效率达到最高;升力翼所受气动升力随着纵向位置的不同变化较为明显,其中当升力翼距离头车司机室流线型尾端约2 m时,增升贡献最为突出,所产生的气动升力头车占比最大为61%;强侧风作用下带升力翼高速列车所受气动力和气动力矩随着风向角的变化均呈不同程度的正弦形式波动的变化趋势,横风状态时所受气动升力表现最为突出;升力翼水平旋转角约为120°和300°时,综合气动性能和气动效率最优。侧风作用下升力翼最佳匹配工作姿态为保障行车安全提供了重要技术参考,对平衡和补偿侧风环境中高速列车的气动特性具有明显的改善的作用。 展开更多
关键词 高速列车 空气动力学 升力翼 气动设计 强侧风 运行姿态
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高速列车车顶绝缘子流场优化方法
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作者 祁冬文 贾步超 +4 位作者 景所立 杨晨光 李炳锟 张血琴 郭裕钧 《铁道标准设计》 北大核心 2025年第8期201-208,共8页
高速列车在运行时所产生的气动阻力不仅会严重降低列车运行经济性,消耗大量功率,而且还制约着其速度的进一步提升。车顶外绝缘设备在保证列车运行安全的同时,由于其数量众多也给列车的运行阻力带来了巨大负担。为此,以车顶绝缘子为研究... 高速列车在运行时所产生的气动阻力不仅会严重降低列车运行经济性,消耗大量功率,而且还制约着其速度的进一步提升。车顶外绝缘设备在保证列车运行安全的同时,由于其数量众多也给列车的运行阻力带来了巨大负担。为此,以车顶绝缘子为研究对象,提出一种气动减阻-电场协同优化方法。首先,基于车顶外绝缘设备建立电场-流场仿真模型,采集了包括车顶绝缘子的4个结构输入变量和2个性能输出参量的大量数据集;其次,利用数据集构建两种神经网络模型,并进行比较确定较优模型;然后,结合寻优算法得到车顶绝缘子的最佳结构参量及目标参数;最后,将优化参数带入模型中进行验证,对比分析优化前后车顶绝缘子流场、电场,进一步验证了其方法可行性和优化效果。研究结果表明:优化后的车顶绝缘子能实现80 m/s速度下17.84%的减阻效果,平均电场强度降低6.58%,可实现车顶外绝缘设备电场-流场协同优化。 展开更多
关键词 高速列车 外绝缘设备 绝缘性能 气动阻力 结构优化 神经网络
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速度600 km/h高速磁悬浮车辆系统耦合特性与集成技术研究
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作者 付善强 吴冬华 +2 位作者 梁鑫 杜俊涛 张修璐 《铁道学报》 北大核心 2025年第7期1-8,共8页
高速磁悬浮车辆系统是复杂的电磁-机电-车轨-流固耦合系统,速度600 km/h高速磁悬浮车辆系统研发中面临复杂运行条件的技术挑战。基于大系统工程思想,以安全、可靠、舒适和环保为需求,围绕高速磁悬浮车辆动力学、空气动力学、噪声控制和... 高速磁悬浮车辆系统是复杂的电磁-机电-车轨-流固耦合系统,速度600 km/h高速磁悬浮车辆系统研发中面临复杂运行条件的技术挑战。基于大系统工程思想,以安全、可靠、舒适和环保为需求,围绕高速磁悬浮车辆动力学、空气动力学、噪声控制和电磁兼容等关键技术,开展耦合匹配设计与集成优化悬浮导向控制、悬挂刚度-阻尼匹配设计和车体外形设计优化气动性能。结果表明:通过耦合模型仿真及试验测试电磁力提升14%,车辆横向振动加速度降低75%,气动阻力、升力和交会压力波分别降低17%、21%、3.5%;噪声采用分频段噪声控制策略与全新车厢设计,车内噪声降至轮轨动车组400 km/h水平,车外噪声通过声屏障降噪5~12 dB(A)。电磁兼容正向设计,客室磁场辐射符合国标,对外辐射强度低于国际同类系统。速度600 km/h磁浮应进一步聚焦高速铁路共性技术应用,围绕悬浮导向系统的动态稳定性与耦合振动抑制及高速磁悬浮达速试验及综合评估,持续提升高速磁悬浮系统性能,构建科学合理的试验与评估体系。 展开更多
关键词 高速磁悬浮 系统匹配设计 动力学优化 气动降噪 电磁兼容
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高温地区轨道交通车辆用隔热材料热性能评估方法研究
7
作者 郭建强 石卫兵 +2 位作者 贺基贤 薛参 李鹏 《铁道标准设计》 北大核心 2025年第8期209-215,223,共8页
为合理、准确评估高温地区轨道交通车辆用隔热材料热性能,提出一种新的隔热材料热性能评估方法。该方法结合车辆与环境的热交换物理过程,综合考虑太阳辐射、环境气候以及材料属性对车辆温度场的影响,提出一种包含材料导热系数、厚度以... 为合理、准确评估高温地区轨道交通车辆用隔热材料热性能,提出一种新的隔热材料热性能评估方法。该方法结合车辆与环境的热交换物理过程,综合考虑太阳辐射、环境气候以及材料属性对车辆温度场的影响,提出一种包含材料导热系数、厚度以及辐射率等关键因素的隔热材料热性能评估方法。为验证该方法的有效性,结合车辆实际运行工况,模拟计算车辆表面材料导热系数、材料厚度以及辐射率不同时,车辆内部温度随时间的变化情况,并将计算结果与评估结果进行对比。计算结果表明,计算结果TIE值越小,车辆内部温度越高,说明隔热材料的隔热性能越差;TIE值越大,车辆内部温度越低,说明隔热材料的隔热性能越好。验证了方法的有效性,相较于K值或导热系数方法对隔热材料热性能进行评估,该方法更具有效性。 展开更多
关键词 轨道交通 车辆 传热分析 隔热材料 隔热性能评估
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轴箱布置方式对地铁直线电机车辆动力学性能的影响 被引量:14
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作者 庄哲 梁鑫 +1 位作者 林建辉 施莹 《城市轨道交通研究》 北大核心 2017年第9期30-36,共7页
基于车辆系统动力学理论,建立了两种不同轴箱布置方式的地铁车辆动力学模型,在实际线路条件下,分析对比了轴箱内置与外置两种转向架,因为簧下质量以及悬挂系统横向跨距变化而造成轮轨接触以及车辆平稳性改变。研究结果表明,两种轴箱布... 基于车辆系统动力学理论,建立了两种不同轴箱布置方式的地铁车辆动力学模型,在实际线路条件下,分析对比了轴箱内置与外置两种转向架,因为簧下质量以及悬挂系统横向跨距变化而造成轮轨接触以及车辆平稳性改变。研究结果表明,两种轴箱布置方式对车体平稳性影响较小;但轴箱内置车辆为达到理想的稳定性,需要加大一系径向刚度并加装抗蛇行减振器;轴箱内置能够降低轮对摇头角刚度,提高车辆适应线路扭曲不平顺的能力,同时降低轮对踏面磨耗功率,改善小半径曲线上轮轨磨耗。 展开更多
关键词 地铁车辆 直线电机 轴箱布置 曲线通过 动力学性能
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地铁车辆构架异常振动及疲劳失效 被引量:1
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作者 赵伟 孙熠 +2 位作者 魏来 刘潮涛 屈升 《城市轨道交通研究》 北大核心 2024年第7期225-230,共6页
[目的]随着地铁运营里程及线路条件复杂性的增加,由轮轨磨耗引起的转向架异常振动时有发生,转向架构架作为重要承载部件,需要对其在异常振动条件下的结构完整性与振动失效机理进行研究。[方法]以某地铁转向架为例,基于转向架振动传递测... [目的]随着地铁运营里程及线路条件复杂性的增加,由轮轨磨耗引起的转向架异常振动时有发生,转向架构架作为重要承载部件,需要对其在异常振动条件下的结构完整性与振动失效机理进行研究。[方法]以某地铁转向架为例,基于转向架振动传递测试和动应力数据,开展某线路地铁车辆在运营过程中构架出现的异常振动及横梁疲劳失效原因研究,分析激扰来源和振动传递路径。基于构架运营模态测试结果,分析车辆在通过典型路段时的振动加速度及横梁失效点的动应力时频特征。通过分析车轮多边形、钢轨波磨、车辆运行速度等因素,研究构架横梁动应力的幅值及其频谱特征。[结果及结论]车轮镟修前,等效应力幅值的主要超限测点集中在横梁和侧梁连接处、横梁和小纵梁连接处及横梁上部分线缆支座处;车轮镟修后,全部测点的等效应力幅值均显著降低,远小于许用应力幅值。导致构架横梁开裂的主要外部激励源为5~8阶车轮不圆,车轮不圆引起的车辆振动加剧是构架横梁线缆支座疲劳失效的直接原因。 展开更多
关键词 地铁 车辆 模态振动 疲劳失效
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B型地铁车辆转向架构架载荷特征研究 被引量:1
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作者 王玉光 王文静 +1 位作者 李爽 杨广雪 《城市轨道交通研究》 北大核心 2024年第7期204-210,217,共8页
[目的]我国地铁车辆在设计和校核中所采用的国际标准不完全符合车辆实际运营条件,导致一些地铁车辆转向架构架在未达到规定的运营里程时就出现了疲劳裂纹现象,开展实际运营条件下地铁车辆转向架构架载荷研究十分必要。[方法]基于B型地... [目的]我国地铁车辆在设计和校核中所采用的国际标准不完全符合车辆实际运营条件,导致一些地铁车辆转向架构架在未达到规定的运营里程时就出现了疲劳裂纹现象,开展实际运营条件下地铁车辆转向架构架载荷研究十分必要。[方法]基于B型地铁车辆长期跟踪测试试验实测数据,采用统计计算与STFT(短时傅里叶变换)分析相结合的方法,从线路状况、车辆运行状态和载客量3个方面研究构架载荷变化规律。[结果及结论]构架主体载荷和线路条件高度相关,构架局部载荷和车辆运行状态高度相关;减振器载荷和载客量之间有较为明显的负线性相关性,除侧滚载荷外的其他构架载荷与载客量呈正线性相关。 展开更多
关键词 地铁车辆 转向架 构架 载荷特征
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柔性车体与构架对车辆振动响应的影响分析
11
作者 田洪雷 孙维光 +2 位作者 谷理想 肖守讷 李凯 《机械设计》 CSCD 北大核心 2024年第1期178-182,共5页
文中为在车辆多体动力学仿真中将车体和构架考虑成柔性体,使用有限元子结构分析,对车体和构架有限元模型进行缩减。通过刚柔耦合多体动力学仿真,获得车辆线路实际测点处振动加速度响应,并与实测数据进行对比,研究柔性车体与构架对车辆... 文中为在车辆多体动力学仿真中将车体和构架考虑成柔性体,使用有限元子结构分析,对车体和构架有限元模型进行缩减。通过刚柔耦合多体动力学仿真,获得车辆线路实际测点处振动加速度响应,并与实测数据进行对比,研究柔性车体与构架对车辆振动响应的影响。研究结果表明:相对于多刚体动力学模型,将车体和构架柔性化处理后进行仿真,车辆在更多频率处的振动响应会增大,计算得到的测点振动加速度均方根值也更大,与实测数据更接近,证明了在进行车辆系统动力学分析时将车体和构架考虑为柔性体的必要性。 展开更多
关键词 刚柔耦合 柔性车体 柔性构架 振动加速度
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有限变工况特征迁移学习方法及其在高速列车轴箱轴承故障诊断中的应用 被引量:19
12
作者 罗宏林 柏林 +1 位作者 侯东明 彭畅 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期132-145,共14页
以高速列车轴箱轴承为研究对象,提出了一种适用于有限数量变工况下的轴承故障诊断方法。该方法以有监督的学习模式构造自编码器,将不同工况下特征值集向参考工况下特征集做映射迁移,从而减弱由工况变化引起的轴承故障特征值改变的影响... 以高速列车轴箱轴承为研究对象,提出了一种适用于有限数量变工况下的轴承故障诊断方法。该方法以有监督的学习模式构造自编码器,将不同工况下特征值集向参考工况下特征集做映射迁移,从而减弱由工况变化引起的轴承故障特征值改变的影响。再将迁移后的特征集输入由参考工况特征集预训练的基于卷积神经网络的故障诊断模型,实现变工况下轴承故障的诊断。凯斯西储大学轴承公开数据集和高速列车轴箱轴承数据集的试验结果表明,经监督式自编码器特征迁移后的轴承故障识别准确率有了较大提升,该方法能够较好的实现有限工况下的特征序列的迁移,解决工况变化带来的故障特征的畸变问题。 展开更多
关键词 轴箱轴承 监督式自编码器 变工况特征迁移 卷积神经网络 故障诊断
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低真空隧道列车车厢内部火灾温度分布特征
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作者 庞世俊 陈大伟 郗艳红 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期138-143,共6页
为解决低真空隧道内高速列车运营时,火灾突发事件中出现的危险性、列车结构的完整性及人员安全等问题,以低真空隧道内的高速列车车厢为研究对象,首先用数值模拟的方法,探究着火车厢内部发生火灾后的温度衰减特征;然后分析相邻车厢内部... 为解决低真空隧道内高速列车运营时,火灾突发事件中出现的危险性、列车结构的完整性及人员安全等问题,以低真空隧道内的高速列车车厢为研究对象,首先用数值模拟的方法,探究着火车厢内部发生火灾后的温度衰减特征;然后分析相邻车厢内部的温度分布情况;最后研究着火车厢内部最大温度的分布特征。结果表明:着火车厢及相邻车厢顶棚处沿着纵向的温度呈指数形式衰减;相邻车厢内,功率对温度衰减影响较大,即:低火源功率(0.3~0.6 MW)下,高温烟气蔓延相对较弱,相邻车厢内乘客相对安全;中火源功率(0.7~1.1 MW)下,高温烟气蔓延显著,由于受到车厢壁面以及车门的影响出现温度突变点;高火源功率(1.2~1.5 MW)下,热羽流强度较高,高温烟气蔓延受车厢壁面以及车门的影响相对较小,在车厢连接部分与相邻车厢内的高温蔓延趋势基本一致。车厢内的最大温度与火源功率及火源至顶棚的距离有关,并存在线性关系。 展开更多
关键词 低真空隧道 高速列车 车厢内部 列车火灾 温度分布 最大温度
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低真空隧道列车车厢内部火灾乘客疏散方案
14
作者 陈大伟 庞世俊 郗艳红 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期186-191,共6页
为探究真空管道运输系统内列车火灾的人员疏散问题及烟气蔓延规律,运用火灾模拟软件(FDS)及人员仿真疏散软件Pathfinder,以低真空隧道内由5节车厢构成的高速列车车厢火灾时乘客疏散为研究对象,综合比较10种疏散方案中疏散时间、烟气蔓... 为探究真空管道运输系统内列车火灾的人员疏散问题及烟气蔓延规律,运用火灾模拟软件(FDS)及人员仿真疏散软件Pathfinder,以低真空隧道内由5节车厢构成的高速列车车厢火灾时乘客疏散为研究对象,综合比较10种疏散方案中疏散时间、烟气蔓延程度及CO体积分数,得到乘客最佳疏散方案,并设计救援车对接高速列车车门的辅助疏散方式。结果表明:当着火车厢的乘客疏散至相邻车厢时,乘客的最佳疏散方式为靠近门口的2排乘客与靠近火源的1排乘客同时离开,随后按照与火源的距离由近到远逐排撤离。若采用救援车辅助疏散,当火灾发生在车厢1、车厢2或车厢3时,救援车到达后完成全车乘客疏散的总用时分别为533、586和376 s;车厢1发生火灾时,门1的利用时间为200 s;车厢2发生火灾时,门1的利用时间为145 s;当车厢3发生火灾时,2个门的利用率较为均衡。因此,在实际疏散时,可以采用语音播报的形式引导乘客充分利用好2个车门,以节约疏散时间。 展开更多
关键词 低真空隧道 列车车厢 列车火灾 乘客疏散 疏散方案 火灾模拟软件(FDS)
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风沙环境下内燃机车内部沙相分布特性分析
15
作者 钟元木 曾雪莲 +5 位作者 李景涛 周伟 姜琛 汤鑫 龙金兰 洪晨 《南京理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期235-242,共8页
为了研究阿联酋机车在不同横风风速情况下的风沙环境中以200 km/h的速度运行时,进入车厢的沙粒在车厢内的分布情况,利用计算流体动力学软件STAR-CCM+对其进行数值模拟计算。仿真均采用0.01 mm的沙粒粒径,得到沙粒在机车内部的流动情况... 为了研究阿联酋机车在不同横风风速情况下的风沙环境中以200 km/h的速度运行时,进入车厢的沙粒在车厢内的分布情况,利用计算流体动力学软件STAR-CCM+对其进行数值模拟计算。仿真均采用0.01 mm的沙粒粒径,得到沙粒在机车内部的流动情况。计算结果表明,机车在风沙环境下运行时车厢内部受到的压力和流场速度都增大;而随风沙流进入车厢内的沙粒数量随着横风风速的增大而减少,由于入射角的差别,风速在15 m/s时进入车厢内的沙粒数量略少于其他工况。沙粒进入车厢内易产生堆积,主要发生在发动机、柴油机和制动气缸处,均靠近冷却室,因此在机车运行时,应注意这些设备的防护,且为了针对性地对设备进行防护,可以尝试设计改变冷却室位置,减少堆积。 展开更多
关键词 机车 风沙 流场 空气动力学 横风
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轨道车辆三电平中点自平衡电路拓扑研究 被引量:4
16
作者 张泽 李蔚 +3 位作者 黄权威 张文璐 于越 刘纪龙 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期256-264,共9页
在有轨电车超级电容供电系统中,作为充电装置的三电平直流变换器中储能电容存在有均压以及中点平衡问题,中点不平衡将导致装置的工作异常,严重的将引起直流变换器的损坏。对此,传统方法一般是通过电路拓扑结构及控制策略调节电力电子器... 在有轨电车超级电容供电系统中,作为充电装置的三电平直流变换器中储能电容存在有均压以及中点平衡问题,中点不平衡将导致装置的工作异常,严重的将引起直流变换器的损坏。对此,传统方法一般是通过电路拓扑结构及控制策略调节电力电子器件开关管占空比来解决。通过分析传统充电装置中三电平中点电位不平衡的原因,针对超级电容型轨道车辆充电系统中三电平直流变换器中点偏移问题,提出一种新的三电平直流变换电路拓扑,通过斜对称电容构建三电平充电电路,不仅具有传统三电平直流变换拓扑降低开关管应力、改善系统的动态性能的优点,还可以在不依靠控制算法的基础上实现一定的三电平直流变换器均压电容中点电位的自平衡校正能力。针对该电路拓扑,详细阐述优化拓扑电路的工作原理和其中点自平衡特点,同时给出电路中相关开关器件及滤波电感及均压支撑电容计算过程。通过Matlab/Simulink仿真软件分析及搭建实物平台,验证优化拓扑结构不仅兼具传统三电平直流变换器拓扑降低开关管应力,改善系统动态性能的优点,更有充电速率快,安全性能高的特点,还能不依靠控制算法实现中点电位自平衡。 展开更多
关键词 轨道车辆 三电平直流变换拓扑 中点电位平衡 电路参数计算
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现代有轨电车车辆独立轮对与传统轮对曲线导向能力分界点计算 被引量:3
17
作者 周橙 池茂儒 +1 位作者 雷昆来 孙代涛 《城市轨道交通研究》 北大核心 2021年第1期65-68,87,共5页
采用单轮对纯滚线判别法与整车动力学仿真方法,对现代有轨电车低地板列车采用的传统轮对与独立轮对的曲线导向性能分界点进行深入研究,为轮对选取与导向控制提供参考。从纯滚线角度分析,传统轮对曲线通过时趋向于纯滚线运动,独立轮对基... 采用单轮对纯滚线判别法与整车动力学仿真方法,对现代有轨电车低地板列车采用的传统轮对与独立轮对的曲线导向性能分界点进行深入研究,为轮对选取与导向控制提供参考。从纯滚线角度分析,传统轮对曲线通过时趋向于纯滚线运动,独立轮对基本处于轮对最大横移位置,典型踏面下对应区域的线路曲线半径100~200 m为性能分界点。建立全传统轮对与全独立轮对的五模块现代有轨电车列车模型进行分析,典型踏面下各项指标结果同样表明两种轮对的性能分界点为线路曲线半径100~200 m区域。 展开更多
关键词 现代有轨电车 车辆 传统轮对 独立轮对 曲线通过性能 分界点
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2024年中国内地城市轨道交通运营线路概况 被引量:3
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作者 侯秀芳 冯晨 +1 位作者 燕汉民 左超 《都市快轨交通》 北大核心 2025年第1期13-19,共7页
截至2024年底,中国内地共有28个省份,58座城市开通城轨交通运营线路362条,运营线路总规模达12168.77 km,其中,地铁线路9281.37 km,占比76.27%。统计期末已开通全自动运营线路1486.01 km,占已投运线路总里程的12.21%。2024年当年共新增... 截至2024年底,中国内地共有28个省份,58座城市开通城轨交通运营线路362条,运营线路总规模达12168.77 km,其中,地铁线路9281.37 km,占比76.27%。统计期末已开通全自动运营线路1486.01 km,占已投运线路总里程的12.21%。2024年当年共新增城轨交通运营线路51条(段),新投运线路总长度953.04 km,其中,新增地铁线路738.26 km,新增全自动运行线路425.70 km,全自动运行等级均为Go A4级。预计“十四五”期末,中国内地城轨交通运营总规模将超过13200 km,预估“十四五”收官之年的年客运总量将比“十三五”收官之年的年客运总量翻一番。 展开更多
关键词 城轨交通 线路 运营 地铁 全自动运行 客运量
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基于需求驱动的轨道交通车辆设计方法
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作者 张功彬 彭清畅 +1 位作者 王川 张士存 《城市轨道交通研究》 北大核心 2024年第12期267-270,277,共5页
[目的]针对不同的产品设计多样化需求,为了基于客户需求快速设计、制造出满足要求的高速列车,有必要对基于需求驱动的轨道交通车辆设计方法进行研究。[方法]通过收集、归类和总结轨道交通车辆的各种需求,并对需求进行梳理、匹配、参数... [目的]针对不同的产品设计多样化需求,为了基于客户需求快速设计、制造出满足要求的高速列车,有必要对基于需求驱动的轨道交通车辆设计方法进行研究。[方法]通过收集、归类和总结轨道交通车辆的各种需求,并对需求进行梳理、匹配、参数化等操作,建立了需求数据库。针对轨道交通车辆的个性化特征,将个性化需求逐渐分解到轨道交通车辆各层级及组份中,形成需求模型。采用直接映射、函数映射、知识映射等规则构建需求与指标之间的映射规则。[结果及结论]本文所提基于需求驱动的轨道交通车辆设计方法,能够将所收集到的轨道交通车辆需求进行结构化、规范化、属性化的定义和归类,形成不同层级、不同属性及不同车型的需求数据,基于客户指定需求提出相应的轨道交通车辆设计需求,再映射到轨道交通车辆技术指标,最终获得一组轨道交通车辆快速设计数据。 展开更多
关键词 轨道交通车辆 需求驱动 映射规则
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横风环境下装配风阻制动装置高速列车制动安全速度阈值研究
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作者 谢红太 王红 +1 位作者 汤劲松 王云飞 《振动与冲击》 北大核心 2025年第10期250-260,共11页
为保障下一代装配风阻制动装置高速列车在恶劣风环境中的风阻制动安全,根据现有风阻制动整机设计、工作姿态及系统布局等方面研究成果,以某型动车组为参考,装配8套“蝶形”风阻制动装置,分别建立横风作用下列车空气动力学模型和车辆轨... 为保障下一代装配风阻制动装置高速列车在恶劣风环境中的风阻制动安全,根据现有风阻制动整机设计、工作姿态及系统布局等方面研究成果,以某型动车组为参考,装配8套“蝶形”风阻制动装置,分别建立横风作用下列车空气动力学模型和车辆轨道系统动力学模型,仿真计算在风载荷作用下装配风阻制动装置高速列车动力学行为,通过列车行车安全指标评估确定风阻制动安全速度阈值。研究结果表明:横风作用下,装配风阻制动装置的高速列车运行稳定性和安全性主要受控于头车,在速度200~400 km/h运行时,气动力系数与0~30 m/s横风呈二次非线性关系,随着横风强度的增大,阻力系数增长率逐渐减小,横向力系数和升力系数增长率逐渐增大;轮重减载率是速度200~400 km/h风阻制动安全评估的控制性指标,在风速为10~30 m/s范围内,轮重减载率与运行速度之间近似线性相关;参照国家技术标准和相关试验数据,仿真计算得出的风阻制动安全速度区域,有效落在列车行车安全区域内,当20 m/s横风环境运行时,风阻制动安全速度不超过186.1 km/h;当15 m/s横风环境运行时,风阻制动安全速度不超过324.6 km/h;当10 m/s横风环境运行时,风阻制动安全速度不超过370.1 km/h。该研究得出的横风环境中风阻制动安全速度阈值,可为风阻制动装置的优化设计以及运行安全控制提供技术参考。 展开更多
关键词 高速列车 空气动力学 轮轨动力学 风阻制动装置 横风 制动速度阈值
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