基于有限元法的高速动车组受电弓仿真分析 被引量：1

1

作者 李笑颜 王俊勇 +4 位作者 苏安社 高文斌 吴荣平 贾荣 黄思俊 《铁道机车车辆》 北大核心 2019年第5期100-103,130,共5页

建立受电弓三质量块数学模型,研究分析高速动车组受电弓的弓网受流特性,优化其结构参数,并提高运用可靠性,对指导受电弓的设计,具有重要意义。以往的受电弓三质量块技术参数选取均基于试验方法,在受电弓设计时存在周期长、成本高的缺点... 建立受电弓三质量块数学模型,研究分析高速动车组受电弓的弓网受流特性,优化其结构参数,并提高运用可靠性,对指导受电弓的设计,具有重要意义。以往的受电弓三质量块技术参数选取均基于试验方法,在受电弓设计时存在周期长、成本高的缺点。为克服传统设计方法的不足,文章采用有限元法,通过仿真软件对受电弓三维模型进行三质量块参数计算与优化,并与试验数据进行对比,验证方法的准确性。 展开更多

关键词 受电弓 模型 有限元法 仿真分析

在线阅读 下载PDF 职称材料

高速铁路动车组主断路器转换阀射流噪声模拟分析及其降噪措施

2

作者 张超 姜赞 +2 位作者 王俊峰 刘郑森 王俊勇 《城市轨道交通研究》 北大核心 2024年第4期90-94,99,共6页

[目的]高速铁路动车组主断路器转换阀的射流噪声非常高,严重影响了旅客的乘坐舒适性,因此有必要研究有效的降噪措施。[方法]进行了转换阀射流噪声的现场试验,测得其噪声高达96 dB,且呈现明显的间歇性与脉冲性。采用大涡模拟方法建立了... [目的]高速铁路动车组主断路器转换阀的射流噪声非常高,严重影响了旅客的乘坐舒适性,因此有必要研究有效的降噪措施。[方法]进行了转换阀射流噪声的现场试验,测得其噪声高达96 dB,且呈现明显的间歇性与脉冲性。采用大涡模拟方法建立了转换阀射流噪声仿真数学模型,选取四种不同形状的喷口,计算得到了这四种喷口的流场速度云图。将射流流场计算结果导入LMS.Virtual.Lab软件,采用声学边界元方法模拟计算这四种喷口的射流声场,并将计算得到的四种喷口1/3倍频程频谱的模拟值与试验实测值进行对比。选取了既有的四种工业消声器,以及研发的新型结构复合材料消声器,对转换阀的降噪效果进行测试。[结果及结论]转换阀因断开主断路器而产生射流噪声。转换阀射流噪声与排气口形状密切相关,射流噪声为中高频噪声。五种消声器均能显著降低转换阀射流噪声,新型结构复合材料消声器的降噪效果最好,其降噪量可达20 dB。 展开更多

关键词 高速铁路 动车组 主断路器 转换阀 射流噪声 降噪措施

在线阅读 下载PDF 职称材料

400km/h及以上速度等级弓网接触力特性仿真与试验研究

3

作者 王志良 盛婕 +3 位作者 张冰 刘寅秋 尹彦宏 黄思俊 《中国铁路》 北大核心 2025年第6期155-159,167,共6页

为了支撑CR450动车组关键技术创新发展,开展400km/h及以上速度等级弓网接触力特性研究分析。利用ANSYS有限元软件,建立弓网耦合动力学仿真模型,经试验测试得到新型受电弓归算质量,并建立受电弓三质量块模型。结合接触网结构参数,开展弓... 为了支撑CR450动车组关键技术创新发展,开展400km/h及以上速度等级弓网接触力特性研究分析。利用ANSYS有限元软件,建立弓网耦合动力学仿真模型,经试验测试得到新型受电弓归算质量,并建立受电弓三质量块模型。结合接触网结构参数,开展弓网耦合动力学仿真研究,得到400、420、450 km/h速度条件下的弓网接触力参数,经验证新型受电弓的弓网耦合动力学特性满足标准要求。开展400km/h及以上速度等级弓网耦合动力学试验研究,得到其弓网接触力实测数据,与仿真数据进行对比,验证仿真模型的准确性。结果表明,实测数据满足400km/h及以上速度等级运行条件的标准要求。 展开更多

关键词 400km/h高速列车 弓网接触力 ANSYS 仿真模型 试验数据分析

在线阅读 下载PDF 职称材料

高速受电弓疲劳性能评估与结构优化设计

4

作者 姚念良 王飞翔 +1 位作者 尹彦宏 黄思俊 《铁道机车车辆》 北大核心 2025年第5期77-83,共7页

受电弓是高速列车从接触网获取电能的关键部件,其在列车高速运行状态下的振动疲劳特性是研究重点之一。当前高速受电弓振动疲劳机制与影响因素不明确,因此仍需针对高速受电弓进行线路实测试验与仿真分析,用以探究高速受电弓振动特性与... 受电弓是高速列车从接触网获取电能的关键部件,其在列车高速运行状态下的振动疲劳特性是研究重点之一。当前高速受电弓振动疲劳机制与影响因素不明确,因此仍需针对高速受电弓进行线路实测试验与仿真分析,用以探究高速受电弓振动特性与疲劳评估方法。文中以某型高速受电弓为研究对象,建立有限元动力学分析模型并结合线路实测数据,针对受电弓疲劳薄弱位置进行应力特性分析与疲劳寿命预测。仿真结果表明,上臂杆与转轴焊缝在350、400 km/h速度等级下不满足1 800万km服役寿命的设计要求,因此文中进一步针对此问题开展结构优化研究,将上臂杆与转轴位置由管焊缝连接调整为一体式结构,经过评估,新结构能够满足设计寿命需求,为高速受电弓的抗疲劳设计提供了理论依据与数据支持。 展开更多

关键词 高速受电弓 线路实测 疲劳强度 结构优化

在线阅读 下载PDF 职称材料

地铁车辆低落弓位受电弓线导板算法研究 被引量：1

5

作者 贾荣 陈超 王俊勇 《城市轨道交通研究》 北大核心 2019年第8期94-97,共4页

在建立地铁车辆低落弓位受电弓结构数学模型的基础上,以受电弓在工作高度范围内的静态接触压力保持恒定为目标,基于恒定静态接触力下受电弓的平衡方程,采用矩阵法建立了升弓转矩计算函数,计算受电弓的升弓转矩。通过对升弓装置工作机理... 在建立地铁车辆低落弓位受电弓结构数学模型的基础上,以受电弓在工作高度范围内的静态接触压力保持恒定为目标,基于恒定静态接触力下受电弓的平衡方程,采用矩阵法建立了升弓转矩计算函数,计算受电弓的升弓转矩。通过对升弓装置工作机理的深入研究,对其进行简化,建立了相应的计算模型,提出了适用于地铁低落弓位受电弓线导板廓形的计算方法。利用MATLAB软件编写了计算程序。通过试验,验证了算法的有效性。 展开更多

关键词 地铁 受电弓 低落弓位 线导板算法

在线阅读 下载PDF 职称材料

电力机车用22CB系列真空断路器典型漏风故障分析 被引量：2

6

作者 侯健伟 杨建明 +2 位作者 王俊峰 姜赞 雷治宇 《铁道机车车辆》 北大核心 2023年第3期133-138,共6页

真空断路器用于接通及断开25 kV接触网与电力机车间的电路,它是机车电源的总开关和保护设备,研究分析真空断路器故障现象及产生原因能够对生产商制造工艺和机务段使用维护提供宝贵的指导经验。漏风故障是真空断路器主要的故障类型,文中... 真空断路器用于接通及断开25 kV接触网与电力机车间的电路,它是机车电源的总开关和保护设备,研究分析真空断路器故障现象及产生原因能够对生产商制造工艺和机务段使用维护提供宝贵的指导经验。漏风故障是真空断路器主要的故障类型,文中通过对电力机车用22CB系列真空主断路器4起典型的漏风故障进行分析,对现有的真空断路器生产检修工艺及管理提供改善建议,从而降低产品故障率,提升可靠性,保障电力机车安全稳定运行。 展开更多

关键词 电力机车 真空断路器 漏风故障 可靠性

在线阅读 下载PDF 职称材料

复兴号标准动车组高压电器箱结构强度仿真分析

7

作者 张东远 姜赞 +3 位作者 杨建明 孙毅 刘海超 徐俊 《铁道机车车辆》 北大核心 2023年第4期53-58,共6页

基于复兴号标准动车组的主电路原理及车辆限界和空间要求,设计了集成多种高压电器且悬臂安装的高压电器箱,为校正和优化结构可靠性,建立高压电器箱有限元模型,进行结构模态分析和基于IEC 61373:2010的冲击强度及振动疲劳强度分析,得出... 基于复兴号标准动车组的主电路原理及车辆限界和空间要求,设计了集成多种高压电器且悬臂安装的高压电器箱,为校正和优化结构可靠性,建立高压电器箱有限元模型,进行结构模态分析和基于IEC 61373:2010的冲击强度及振动疲劳强度分析,得出高压电器箱前20阶模态振型和频率、冲击振动工况下母材和焊缝的应力分布以及振动疲劳工况下3向疲劳累计损伤情况,明确结构疲劳薄弱位置及各向加速度激励影响程度,并提出高压电器箱结构设计建议。 展开更多

关键词 复兴号标准动车组 高压电器箱 结构强度 有限元仿真分析 可靠性

在线阅读 下载PDF 职称材料

开/闭口运行对高速受电弓气动噪声特性影响的风洞试验研究 被引量：4

8

作者 李波 黄思俊 +4 位作者 靳铠龙 杨小雨 马亚民 姚华栋 牛纪强 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1846-1854,共9页

针对北京中车赛德公司自主研制的高速受电弓开展160~324 km/h风速下的气动噪声风洞实验,对比分析风速、开/闭口运行状态对受电弓气动噪声特性的影响规律,并预测更高风速下的受电弓气动噪声。研究结果表明:受电弓气动噪声及其传播特性与... 针对北京中车赛德公司自主研制的高速受电弓开展160~324 km/h风速下的气动噪声风洞实验,对比分析风速、开/闭口运行状态对受电弓气动噪声特性的影响规律,并预测更高风速下的受电弓气动噪声。研究结果表明:受电弓气动噪声及其传播特性与风速、运行状态密切相关,弓头及附近区域受到脱落涡的影响易出现单音噪声。远场噪声总声能以风速的5.6~6.0次方增加,通过数据拟合推测400 km/h风速下开/闭口状态受电弓远场噪声总声压级分别为106.8 dB和106.6 dB。 展开更多

关键词 高速列车 受电弓 开/闭口运行 气动噪声 风洞试验

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于实测载荷谱的CED420型高速受电弓疲劳强度评估

9

作者 黄思俊 袁骞 +2 位作者 吴楠 赵志远 贾荣 《铁道机车车辆》 北大核心 2024年第3期119-124,共6页

针对CED420型高速受电弓疲劳破坏问题,提出了基于实测载荷谱的受电弓疲劳强度评估方法。根据CED420型高速受电弓三维实体模型,建立有限元数值模拟模型。基于雨流计数法分析线路实测的垂向弓网接触力载荷谱,同时通过流体力学软件计算受... 针对CED420型高速受电弓疲劳破坏问题,提出了基于实测载荷谱的受电弓疲劳强度评估方法。根据CED420型高速受电弓三维实体模型,建立有限元数值模拟模型。基于雨流计数法分析线路实测的垂向弓网接触力载荷谱,同时通过流体力学软件计算受电弓各部位所承受的空气动力。在此基础上,对有限元模型进行疲劳工况加载,通过ANSYS软件计算CED420型高速受电弓的应力变化范围。最后基于IIW疲劳评估标准,对受电弓钢材结构和铝材结构进行疲劳强度评估并分析原因。结果表明受电弓各部位疲劳累积损伤均小于1,满足设计要求,其中钢材结构薄弱部位发生在上臂,最大累积损伤为0.64,铝材结构薄弱部位发生在受电弓弓头铝托部位,最大累积损伤为0.72。 展开更多

关键词 CED420型受电弓 疲劳强度评估 弓网接触力 疲劳累积损伤

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于模态实验的单滑板受电弓全柔模型修正方法 被引量：2

10

作者 许向红 罗羿 +3 位作者 张颢辰 周睿 吴孟臻 黄思俊 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期1753-1760,共8页

动车组通过受电弓从接触网上获取电能,良好的弓网接触是列车受流的重要保障.随着列车速度的提高,弓网动态特性问题日益突出.受电弓在高速或更高速运行时,接触网不平顺、气动效应等高频激励,将激发受电弓的高频弹性模态及富有高频成分的... 动车组通过受电弓从接触网上获取电能,良好的弓网接触是列车受流的重要保障.随着列车速度的提高,弓网动态特性问题日益突出.受电弓在高速或更高速运行时,接触网不平顺、气动效应等高频激励,将激发受电弓的高频弹性模态及富有高频成分的弓网相互作用力.只考虑受电弓3个垂向自由度的三质量块模型不再适用于高频弓网动力学分析,为进行更高速下的受电弓动力学参数设计和弓网受流质量评估,需建立反映结构弹性模态的受电弓全柔模型.文章提出基于模态实验的受电弓全柔模型的修正方法.首先,开展一款新型单滑板高速受电弓的模态实验,获得260 Hz以内的两阶垂向耦合振动模态参数和6阶垂向弹性模态参数.然后,进行受电弓模态频率对材料参数的灵敏度分析,研究得到弓头、上臂和下臂的弹性模量和密度及弓头弹簧刚度,对受电弓的8阶垂向模态频率的影响显著,确定了模型修正的参数.最后,利用粒子群优化算法,获得与模态实验结果吻合度较高的修正全柔模型,其与实验结果的误差仅为5.2%.此外,提出基于模态置信度的振型识别方法,实现了迭代寻优过程中正确率为100%的模态自动识别. 展开更多

关键词 受电弓 模态实验 全柔模型 模型修正

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于轮轨弓网双耦合的高速受电弓横向减振技术对策 被引量：4

11

作者 杨晶 朴明伟 +2 位作者 高文斌 傅凯 高辉 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2019年第8期1908-1919,共12页

鉴于轮轨磨耗与碳滑板磨损双因素影响,构建了轮轨弓网双耦合仿真技术平台,深入研究了高铁车辆的刚柔耦合振动及其对高速受电弓局部高应力的影响。通过典型案例研究表明,高速受电弓存在高周疲劳问题,且有轮轨接触动力作用、碳滑板横向摩... 鉴于轮轨磨耗与碳滑板磨损双因素影响,构建了轮轨弓网双耦合仿真技术平台,深入研究了高铁车辆的刚柔耦合振动及其对高速受电弓局部高应力的影响。通过典型案例研究表明,高速受电弓存在高周疲劳问题,且有轮轨接触动力作用、碳滑板横向摩擦扰动和流固耦合效应3大影响因素。因此高速转向架的研制应该在统一规范的轮轨匹配条件下科学提升极限速度以降低轮轨接触动力作用。由于商业速度400km/h已接近极限速度,研制高速受电弓必须明确其轻量化设计基本原则,低阶横向弹性模态频率应大于等于12Hz。最后,以复杂约束和内力精准分析为研判高周疲劳的主要依据,提出新一代高速受电弓轻量化结构设计,利用“鸭蛋圆”联接结构形式合理分散上下臂铰接动荷,将高周疲劳转变为静强问题。 展开更多

关键词 高速受电弓 高铁车辆 轮轨接触动力作用 刚柔耦合仿真 碳滑板磨损 局部高应力

在线阅读 下载PDF 职称材料

受电弓等效参数识别及结构强度研究 被引量：3

12

作者 贾荣 王俊勇 辜晨亮 《铁道机车车辆》 北大核心 2020年第5期78-83,共6页

以DSA200型受电弓为研究对象,考虑所有部件的运动,建立受电弓机构的平面运动方程,基于2质量模型对受电弓的等效参数进行识别,得到框架等效阻尼、框架归算质量与工作高度的关系以及弓头等效刚度与铝支架垂向位移的关系。依据相关标准,得... 以DSA200型受电弓为研究对象,考虑所有部件的运动,建立受电弓机构的平面运动方程,基于2质量模型对受电弓的等效参数进行识别,得到框架等效阻尼、框架归算质量与工作高度的关系以及弓头等效刚度与铝支架垂向位移的关系。依据相关标准,得到受电弓将强度载荷工况和疲劳载荷工况,利用ANSYS对受电弓结构强度进行分析,各部件在静载荷下的最大应力均小于材料屈服强度;利用Goodman曲线评估受电弓焊缝疲劳强度,各部件疲劳强度满足要求。 展开更多

关键词 受电弓 归算质量模型 参数识别 静强度 疲劳强度

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于不同评价标准的受电弓上臂焊缝疲劳强度研究 被引量：1

13

作者 辜晨亮 王俊勇 贾荣 《铁道机车车辆》 北大核心 2020年第3期87-90,104,共5页

针对CED300型受电弓,进行疲劳强度研究,采用ANSYS软件为计算工具,基于DVS 1608标准方法和ERRI B12/RP17报告提出的多轴应力向单轴应力转化方法实现对受电弓上臂焊缝疲劳强度的评价。对两种方法的评价结果进行分析,找出上臂的危险焊缝,... 针对CED300型受电弓,进行疲劳强度研究,采用ANSYS软件为计算工具,基于DVS 1608标准方法和ERRI B12/RP17报告提出的多轴应力向单轴应力转化方法实现对受电弓上臂焊缝疲劳强度的评价。对两种方法的评价结果进行分析,找出上臂的危险焊缝,为今后该型受电弓局部结构优化提供理论依据。 展开更多

关键词 受电弓 疲劳强度 焊缝 ORE方法 DVS方法

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种新型高速受电弓的气动性能研究及验证 被引量：2

14

作者 贾海龙 徐玉峰 吴荣平 《铁道机车车辆》 北大核心 2019年第5期96-99,共4页

以国内受电弓制造商研制的新型高速受电弓为研究对象,通过风洞试验对新型高速受电弓的空气动力学性能从气动抬升力和气动总阻力两个方面进行研究,同时结合两种试验数据对该新型高速受电弓的气动抬升力性能进行分析,通过数据拟合得出气... 以国内受电弓制造商研制的新型高速受电弓为研究对象,通过风洞试验对新型高速受电弓的空气动力学性能从气动抬升力和气动总阻力两个方面进行研究,同时结合两种试验数据对该新型高速受电弓的气动抬升力性能进行分析,通过数据拟合得出气动抬升力与风速的关系式,最后通过线路运行试验进行了验证。 展开更多

关键词 受电弓 新型 抬升力 风洞试验 线路运行试验

在线阅读 下载PDF 职称材料

新型高网受电弓结构强度仿真研究 被引量：1

15

作者 辜晨亮 贾荣 黄思俊 《铁道机车车辆》 北大核心 2022年第1期127-131,共5页

以某新型高网受电弓为对象,根据受电弓平面机构简化模型,对受电弓结构进行了运动分析。探讨了受电弓在升弓过程中的弓头水平位移、弓头转角等参数的特性,建立受电弓结构有限元模型,对受电弓结构强度进行了计算。基于ORE疲劳评价方法,并... 以某新型高网受电弓为对象,根据受电弓平面机构简化模型,对受电弓结构进行了运动分析。探讨了受电弓在升弓过程中的弓头水平位移、弓头转角等参数的特性,建立受电弓结构有限元模型,对受电弓结构强度进行了计算。基于ORE疲劳评价方法,并根据Goodman疲劳曲线对受电弓焊缝疲劳强度进行了评价,为将来受电弓的局部优化提供理论基础。 展开更多

关键词 受电弓 新型 运动学 静强度 疲劳强度

在线阅读 下载PDF 职称材料

新型受电弓的结构强度研究分析 被引量：1

16

作者 贾海龙 赵跃华 +1 位作者 周雁旻 宋瑶 《铁道机车车辆》 北大核心 2018年第2期29-31,35,共4页

针对北京中车赛德公司自主研制的一种新型受电弓进行研究分析,利用ANSYS软件对其结构强度和焊缝结构应力进行有限元仿真分析,通过仿真计算及理论分析找出设计缺陷及不足之处,同时根据分析结果对其改进设计提供切实可靠的理论依据。

关键词 受电弓 新型 疲劳强度 有限元分析

在线阅读 下载PDF 职称材料