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基于NURBS(非均匀有理B样条)的第三轨端部弯头优化
1
作者
阮杰
钟卓林
+3 位作者
王柄钦
李红梅
徐鸿燕
阎晓晖
《城市轨道交通研究》
北大核心
2025年第5期218-225,231,共9页
[目的]为改善靴轨系统端部弯头的碰撞性能、提升受流质量,有必要开展基于NURBS(非均匀有理B样条)的第三轨端部弯头优化研究。[方法]以武汉某地铁线路的端部弯头为例,基于参数化设计及多目标优化理念对其进行优化设计。根据列车运行速度...
[目的]为改善靴轨系统端部弯头的碰撞性能、提升受流质量,有必要开展基于NURBS(非均匀有理B样条)的第三轨端部弯头优化研究。[方法]以武汉某地铁线路的端部弯头为例,基于参数化设计及多目标优化理念对其进行优化设计。根据列车运行速度为120 km/h工况下的靴轨系统端部弯头碰撞仿真,确定靴轨系统高速工况受流质量评价指标;通过NURBS建立端部弯头截面拉伸曲线;通过ANSYS参数化设计语言,建立一种曲线型端部弯头有限元模型;以截面拉伸曲线的控制点坐标为设计变量,通过主效应分析选取优化目标,明确设计变量的取值范围;基于NSGA-Ⅱ(非支配排序遗传算法Ⅱ)建立曲线型端部弯头的多目标优化模型,并通过非支配排序法与最小最大后悔值法选取最优解。[结果及结论]根据主效应分析结果,选取入弯碰撞力、出弯碰撞力、总离线时间、最大冲击加速度为优化目标,单次最大离线时间、碰撞次数为约束条件。优化后,靴轨系统的端部弯头受流质量有所改善,当列车运行速度为120 km/h时,总离线时间和单次最大离线时间优化效果显著,分别降低了80.77%和89.96%;入弯碰撞力与出弯碰撞力分别降低了32.26%和44.03%;当列车运行速度为40 km/h、80 km/h时,各项指标均降低了20%以上。
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关键词
地铁
端部弯头
非均匀有理B样条
多目标优化
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职称材料
高速铁路接触网吊弦振动疲劳试验台设计与实现
被引量：
1
2
作者
阮杰
袁洪波
+1 位作者
李红梅
徐鸿燕
《中国铁路》
2020年第8期117-122,共6页
吊弦疲劳失效会导致高速铁路接触网系统发生弓网故障。为深入分析吊弦的疲劳耐久性能,参考相关吊弦疲劳试验标准,设计一种运行可靠、耐久性能好的接触网吊弦疲劳试验装置。该装置位移载荷可调,加载平稳,可精确控制吊弦加载力,同时具有...
吊弦疲劳失效会导致高速铁路接触网系统发生弓网故障。为深入分析吊弦的疲劳耐久性能,参考相关吊弦疲劳试验标准,设计一种运行可靠、耐久性能好的接触网吊弦疲劳试验装置。该装置位移载荷可调,加载平稳,可精确控制吊弦加载力,同时具有更宽的频率加载范围。通过该疲劳试验装置,可研究吊弦在高频振动下的失效形式,为吊弦疲劳寿命预测与结构优化提供试验研究平台。
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关键词
高速铁路
接触网
吊弦
疲劳试验
高频振动
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职称材料
第三轨中间接头不平顺阈值研究
3
作者
阮杰
郭文
+2 位作者
魏国梁
徐鸿燕
阎晓晖
《铁道科学与工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第6期1563-1572,共10页
第三轨中间接头安装的平整度直接影响到整个第三轨受流系统的可靠性。以武汉地铁某线使用的第三轨受流系统为研究对象,通过靴轨动态特性试验探究了靴轨动态接触力的变化规律及第三轨动态冲击来源。结合靴轨动态接触的特点,建立了含中间...
第三轨中间接头安装的平整度直接影响到整个第三轨受流系统的可靠性。以武汉地铁某线使用的第三轨受流系统为研究对象,通过靴轨动态特性试验探究了靴轨动态接触力的变化规律及第三轨动态冲击来源。结合靴轨动态接触的特点,建立了含中间接头的靴轨冲击模型,并利用实验数据验证了冲击模型的计算结果;基于验证后的该模型,分析了中间接头不平顺激励下靴轨系统的动力学特性,并明确了中间接头不平顺的阈值。分析结果表明:中间接头不平顺高度差控制在0.2 mm以内,能够满足地铁车辆在较高速度下运行,并能有效减小靴轨冲击峰值和降低离线率。
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关键词
第三轨
中间接头
动态响应
阈值
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职称材料
题名
基于NURBS(非均匀有理B样条)的第三轨端部弯头优化
1
作者
阮杰
钟卓林
王柄钦
李红梅
徐鸿燕
阎晓晖
机构
武汉理工大学现代汽车零部件技术湖北省重点实验室
中铁第四勘察设计院集团有限公司电化院
武汉地铁运营
有限公司
出处
《城市轨道交通研究》
北大核心
2025年第5期218-225,231,共9页
基金
中国国家铁路集团有限公司科技研究开发计划项目(N2019G048)。
文摘
[目的]为改善靴轨系统端部弯头的碰撞性能、提升受流质量,有必要开展基于NURBS(非均匀有理B样条)的第三轨端部弯头优化研究。[方法]以武汉某地铁线路的端部弯头为例,基于参数化设计及多目标优化理念对其进行优化设计。根据列车运行速度为120 km/h工况下的靴轨系统端部弯头碰撞仿真,确定靴轨系统高速工况受流质量评价指标;通过NURBS建立端部弯头截面拉伸曲线;通过ANSYS参数化设计语言,建立一种曲线型端部弯头有限元模型;以截面拉伸曲线的控制点坐标为设计变量,通过主效应分析选取优化目标,明确设计变量的取值范围;基于NSGA-Ⅱ(非支配排序遗传算法Ⅱ)建立曲线型端部弯头的多目标优化模型,并通过非支配排序法与最小最大后悔值法选取最优解。[结果及结论]根据主效应分析结果,选取入弯碰撞力、出弯碰撞力、总离线时间、最大冲击加速度为优化目标,单次最大离线时间、碰撞次数为约束条件。优化后,靴轨系统的端部弯头受流质量有所改善,当列车运行速度为120 km/h时,总离线时间和单次最大离线时间优化效果显著,分别降低了80.77%和89.96%;入弯碰撞力与出弯碰撞力分别降低了32.26%和44.03%;当列车运行速度为40 km/h、80 km/h时,各项指标均降低了20%以上。
关键词
地铁
端部弯头
非均匀有理B样条
多目标优化
Keywords
metro
end elbow
NURBS
multi-objective optimization
分类号
U264.34 [机械工程—车辆工程]
在线阅读
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职称材料
题名
高速铁路接触网吊弦振动疲劳试验台设计与实现
被引量：
1
2
作者
阮杰
袁洪波
李红梅
徐鸿燕
机构
武汉理工大学现代汽车零部件技术湖北省重点实验室
中铁第四勘察设计院集团有限公司电化院
出处
《中国铁路》
2020年第8期117-122,共6页
基金
中国铁路总公司科技研究开发计划项目(2016J006-B)。
文摘
吊弦疲劳失效会导致高速铁路接触网系统发生弓网故障。为深入分析吊弦的疲劳耐久性能,参考相关吊弦疲劳试验标准,设计一种运行可靠、耐久性能好的接触网吊弦疲劳试验装置。该装置位移载荷可调,加载平稳,可精确控制吊弦加载力,同时具有更宽的频率加载范围。通过该疲劳试验装置,可研究吊弦在高频振动下的失效形式,为吊弦疲劳寿命预测与结构优化提供试验研究平台。
关键词
高速铁路
接触网
吊弦
疲劳试验
高频振动
Keywords
high speed railway
OCS
dropper
fatigue test
high-frequency vibration
分类号
U225 [交通运输工程—道路与铁道工程]
在线阅读
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职称材料
题名
第三轨中间接头不平顺阈值研究
3
作者
阮杰
郭文
魏国梁
徐鸿燕
阎晓晖
机构
武汉理工大学现代汽车零部件技术湖北省重点实验室
中铁第四勘察设计院集团有限公司电化院
武汉地铁运营
有限公司
出处
《铁道科学与工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第6期1563-1572,共10页
基金
中国铁路总公司课题(2016J006-B)。
文摘
第三轨中间接头安装的平整度直接影响到整个第三轨受流系统的可靠性。以武汉地铁某线使用的第三轨受流系统为研究对象,通过靴轨动态特性试验探究了靴轨动态接触力的变化规律及第三轨动态冲击来源。结合靴轨动态接触的特点,建立了含中间接头的靴轨冲击模型,并利用实验数据验证了冲击模型的计算结果;基于验证后的该模型,分析了中间接头不平顺激励下靴轨系统的动力学特性,并明确了中间接头不平顺的阈值。分析结果表明:中间接头不平顺高度差控制在0.2 mm以内,能够满足地铁车辆在较高速度下运行,并能有效减小靴轨冲击峰值和降低离线率。
关键词
第三轨
中间接头
动态响应
阈值
Keywords
the third rail
intermediate joint
dynamic response
threshold
分类号
U263.34 [机械工程—车辆工程]
在线阅读
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于NURBS(非均匀有理B样条)的第三轨端部弯头优化
阮杰
钟卓林
王柄钦
李红梅
徐鸿燕
阎晓晖
《城市轨道交通研究》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
高速铁路接触网吊弦振动疲劳试验台设计与实现
阮杰
袁洪波
李红梅
徐鸿燕
《中国铁路》
2020
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
第三轨中间接头不平顺阈值研究
阮杰
郭文
魏国梁
徐鸿燕
阎晓晖
《铁道科学与工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021
0
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职称材料
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