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电机械踏面制动地铁车辆异常振动分析
1
作者 唐永明 孙守光 +2 位作者 杨震寰 高浩 李文豪 《振动.测试与诊断》 北大核心 2025年第4期767-773,847,共8页
某采用电机械踏面制动的地铁车辆在制动过程中出现了客室顶板异常振动现象,为查明异常振动的原因,笔者开展了车辆动力学性能测试。首先,试验发现闸瓦托在制动时出现66.8 Hz的振动,并通过构架侧梁—空簧座—枕梁—车体的路径传递至车体顶... 某采用电机械踏面制动的地铁车辆在制动过程中出现了客室顶板异常振动现象,为查明异常振动的原因,笔者开展了车辆动力学性能测试。首先,试验发现闸瓦托在制动时出现66.8 Hz的振动,并通过构架侧梁—空簧座—枕梁—车体的路径传递至车体顶板;其次,发现车体顶板存在70.9 Hz左右的固有模态,与66.8 Hz十分接近,因而导致顶板出现异常振动;最后,建立电机械踏面制动整车动力学模型,通过仿真计算研究异常振动的解决措施。结果表明:轮轨摩擦因数和电机械制动装置的推出力对闸瓦托的垂向振动影响较小,闸瓦的弹性模量对闸瓦托的垂向振动影响较大。将原闸瓦更换为弹性模量较小的闸瓦后,发现车辆在制动过程中未出现异常振动现象。减小闸瓦的弹性模量可有效解决闸瓦托在制动过程中出现的异常振动问题,建议使用电机械踏面制动的车辆优先选择弹性模量较小的闸瓦材料。 展开更多
关键词 电机械制动 异常振动 弹性模量 闸瓦 振动传递
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强侧风环境下动车组运行安全主动控制方法
2
作者 陈璨 石怀龙 +1 位作者 刘佳宁 张红卫 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第4期1444-1456,共13页
针对高速动车组在受到侧风影响时出现异常振动和倾覆安全性问题,选取某型号高速动车组车辆,进行不同风载作用下车辆动力学性能的分析,并提出通过二系横向主动悬挂控制来抑制车体横向振动和确保倾覆安全性的方法。首先,建立高速车辆主动... 针对高速动车组在受到侧风影响时出现异常振动和倾覆安全性问题,选取某型号高速动车组车辆,进行不同风载作用下车辆动力学性能的分析,并提出通过二系横向主动悬挂控制来抑制车体横向振动和确保倾覆安全性的方法。首先,建立高速车辆主动悬挂系统的动力学与控制仿真模型,并考虑不同的风载荷计算模型;其次,分析不同风速、车速和风向角组合下车辆动态响应规律。在仿真研究中,设计天棚阻尼控制律、加速度反馈PID控制律和滑模控制律3种控制方法,并比较分析它们对车体横向振动和倾覆安全性的改善效果。研究结果显示:当车速达到300 km/h及以上时,轮轴横向力、轮重减载率等指标的变化更为敏感;而当车速不超过250 km/h时,倾覆系数的变化更为敏感。此外,随机风载荷对车辆动力学性能的影响大于帽子风载荷,并且2种模型下的平稳性指标存在显著差异。以平稳性指标为目标进行对比,PID控制律对帽子风激励下车体振动控制效果更为显著,而滑模控制律对2种风载激励均有明显改善效果,且对车速和风速具有良好的适应性。通过应用滑模控制律,车体横向振动加速度的最大值和均方根值分别降低了63.5%和58.5%,倾覆系数和车体侧滚角分别降低了35.4%和42.8%。研究结果对抑制车体横向振动和改善倾覆安全性方面具有理论指导意义。 展开更多
关键词 动车组 动力学 侧风安全性 主动悬挂 运行平稳性
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城轨交通中直线感应牵引电机的效率最优控制 被引量：10
3
作者 吕刚 孙守光 马云双 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第4期490-495,共6页
针对城市轨道交通中直线感应牵引电机效率较低问题,从控制角度研究电机的效率最优控制策略。建立直线感应牵引电机的数学模型,考虑边缘效应的影响将推力与磁通进行解耦,在分析法向力组成与特性的基础上,得出以初级电流为变量的数学表达... 针对城市轨道交通中直线感应牵引电机效率较低问题,从控制角度研究电机的效率最优控制策略。建立直线感应牵引电机的数学模型,考虑边缘效应的影响将推力与磁通进行解耦,在分析法向力组成与特性的基础上,得出以初级电流为变量的数学表达式,结合最优化理论,考虑多个优化目标建立损耗最小函数,实现在满足水平推力的条件下对电机铜耗与法向力造成损耗的最优控制。仿真研究对比了采用普通矢量控制与本文所提方案的运行状况。仿真结果表明,直线感应牵引电机行程中恒速区段时间越长,损耗减少得越大,效率提高得越高。 展开更多
关键词 感应电机 直线感应牵引电机 推力 边缘效应 法向力 最优控制
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轻型柔顺机械臂结构设计与控制 被引量：4
4
作者 赵洪福 张秀丽 《北京交通大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期113-119,共7页
为了使机械臂具有较好的位置跟随性和人机交互时的安全性,设计了一款3DOF的轻型柔顺机械臂.采用碳纤维材料实现轻量化,设计了串联弹性驱动器(SEA)实现机械臂结构的柔顺性.建立了3DOF轻型柔顺机械臂的运动学和动力学模型,并求解了工作空... 为了使机械臂具有较好的位置跟随性和人机交互时的安全性,设计了一款3DOF的轻型柔顺机械臂.采用碳纤维材料实现轻量化,设计了串联弹性驱动器(SEA)实现机械臂结构的柔顺性.建立了3DOF轻型柔顺机械臂的运动学和动力学模型,并求解了工作空间;设计机械臂的位置控制实验,通过MTI位姿传感器来获取机械臂末端位姿,提出了MTI位置误差修正的方法.实验表明:当机械臂处于自由状态时,通过对比机械臂各关节和MTI末端位置的跟随性能,得知1,2,3各关节的位置跟随误差分别为7%,5%,2%,末端X,Y,Z3个方向的最大位置误差分别为19.25%,14.43%,6.4%,证明该机械臂末端具有较好的位置跟随性. 展开更多
关键词 轻型柔顺机械臂 结构设计 串联弹性驱动器 位置跟随性
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多措并举建设高水平机械工程实验教学中心 被引量：2
5
作者 房海蓉 洪建平 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2014年第7期112-114,155,共4页
机械工程实验教学中心以强化学生工程实践能力、科学研究能力和创新能力培养为核心,以多学科专业交叉融合为特色,通过资源有效整合、教学科研紧密结合、学校企业密切联合,建设了立足校内、拓展校外、内外结合的实践平台,构建了多层次、... 机械工程实验教学中心以强化学生工程实践能力、科学研究能力和创新能力培养为核心,以多学科专业交叉融合为特色,通过资源有效整合、教学科研紧密结合、学校企业密切联合,建设了立足校内、拓展校外、内外结合的实践平台,构建了多层次、多模块实践教学内容体系,形成了多样化的学生科研训练模式和实验中心开放运行管理机制,为机电大类相关专业高水平人才培养奠定了坚实的实践基础。 展开更多
关键词 实验教学示范中心 中心建设内容 实践能力 机械工程
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智慧高速铁路运行控制系统发展趋势综述 被引量：9
6
作者 余祖俊 唐涛 +2 位作者 李开成 宿帅 朱力强 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期1-12,共12页
在保障安全的前提下,高速铁路运行控制系统进一步结合现代感知、控制、通信以及人工智能技术实现智慧化,是未来高速铁路发展的前沿方向。分析目前高速铁路运营中仍存在异物侵限造成安全事故、突发事件导致列车延误、运力与运量不匹配等... 在保障安全的前提下,高速铁路运行控制系统进一步结合现代感知、控制、通信以及人工智能技术实现智慧化,是未来高速铁路发展的前沿方向。分析目前高速铁路运营中仍存在异物侵限造成安全事故、突发事件导致列车延误、运力与运量不匹配等问题,提出高速铁路运行控制系统的智能化、智慧化是解决上述问题的重要手段,是保持和提升我国高速铁路技术整体竞争力的核心组成部分。新时期的智慧高速铁路运行控制系统以实现列车(群)全天候全无人自主追踪运行控制为目标,主要包括移动闭塞、列车运行净空感知、列车状态智能监测、列车自主追踪、智能调度指挥、车-地动态自组网通信等关键技术。结合新一代使能技术,研究高速铁路运行控制智能技术的应用及其发展趋势,对我国智慧高速铁路的发展具有参考价值。 展开更多
关键词 智慧高速铁路 运行控制 平稳追踪控制 智能感知 车-地自组网
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四足机器人腾空跳跃的轨迹优化与控制方法
7
作者 张秀丽 赵浩宇 +1 位作者 吴佳宁 许鹏 《北京交通大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期161-170,共10页
针对四足机器人难以跨越大尺寸障碍物的问题,提出了一种仿生腾空跳跃的轨迹优化控制方法 .首先,对马里努阿犬的越障运动进行测试和仿生学分析,得到腾空跳跃的参考轨迹.其次,根据摩擦锥、轨迹平滑、运动学和动力学等约束条件,基于轨迹优... 针对四足机器人难以跨越大尺寸障碍物的问题,提出了一种仿生腾空跳跃的轨迹优化控制方法 .首先,对马里努阿犬的越障运动进行测试和仿生学分析,得到腾空跳跃的参考轨迹.其次,根据摩擦锥、轨迹平滑、运动学和动力学等约束条件,基于轨迹优化的方法对仿生参考轨迹进行离线优化,生成四足机器人的期望跳跃轨迹,得到跳跃所需的足端位置、关节力矩和关节角度序列.再次,设计分阶段的跳跃控制器,采用关节和质心PD(Proportional Derivative)的组合控制策略,实现对期望跳跃轨迹的跟踪,采用变刚度虚拟模型控制实现对落地姿态的调整和足底力的缓冲.最后,在Webots仿真环境中完成了1 m高度的自由落地和跳跃0.75 m高度桌子的仿真实验.研究结果表明:仿生轨迹优化与控制算法能够使四足机器人跳跃大尺寸障碍物并且具有平稳落地的效果,对于提高四足机器人的高性能运动能力以及拓展其应用环境具有参考价值. 展开更多
关键词 四足机器人 仿生学 轨迹优化 跳跃 虚拟模型控制
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具有柔性驱动关节的串并混联仿生机械臂
8
作者 张秀丽 孙国康 +2 位作者 周洪淼 刘颖 李伟 《北京交通大学学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期154-161,共8页
现有协作机器人多采用串联刚性结构,与人的共融性较差,限制了机器人的应用场景.为解决协作机器人在柔顺性和环境适应性上的不足,首先,基于人体手臂肌肉柔性并联驱动机理,设计一种6自由度串并混联机械臂SoftArm-6,由臂部3个串联自由度和... 现有协作机器人多采用串联刚性结构,与人的共融性较差,限制了机器人的应用场景.为解决协作机器人在柔顺性和环境适应性上的不足,首先,基于人体手臂肌肉柔性并联驱动机理,设计一种6自由度串并混联机械臂SoftArm-6,由臂部3个串联自由度和腕部3个并联自由度组成,采用电机串联弹性驱动器(Series Elastic Actuator,SEA)构成柔性驱动关节,通过建立机械臂的运动学模型,基于机构等效原理实现串并混联机械臂的位姿解耦.其次,基于Kinect人体运动捕捉的在线轨迹示教方法,针对驱动关节中SEA柔性环节带来的位置精度降低、易抖动等问题,设计基于虚位移原理的前馈重力补偿算法.最后,针对SoftArm-6样机设计轨迹跟随、示教抓取等实验.研究结果表明:SoftArm-6在轨迹跟随任务中的偏差小于1.5%,抓取成功率达98%,显著提升了操作精度和环境适应性.该设计为协作机器人在复杂、不确定环境中的应用提供了新的技术支持. 展开更多
关键词 串并混联机构 柔性关节 运动控制 重力补偿
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电驱动机械变速器换挡控制器的硬件设计与测试 被引量：4
9
作者 刘凯 陈科山 +3 位作者 万里冰 田丰 陈红旭 李为 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 北大核心 2019年第9期17-24,共8页
在电动汽车中,电驱动机械变速器(EMT)自动换挡控制系统的动态响应性能、稳定性和可靠性直接影响车辆性能。为了提升电驱动机械变速器的综合性能,要求换挡控制器(TCU)对控制系统的输入信号能实现精确测量,包括变速器输入轴和输出轴的转... 在电动汽车中,电驱动机械变速器(EMT)自动换挡控制系统的动态响应性能、稳定性和可靠性直接影响车辆性能。为了提升电驱动机械变速器的综合性能,要求换挡控制器(TCU)对控制系统的输入信号能实现精确测量,包括变速器输入轴和输出轴的转速和转角信号、接合套位置信号、油门踏板开度信号等,并对换挡执行机构实现精确控制。为达到设计要求,基于英飞凌XC2267M核心处理器,设计了适用于电驱动机械变速器的专用TCU,包括信号采集与调理单元、换挡电机驱动单元等。该专用TCU能对输入信号进行精确测量,并通过对换挡执行机构的精确控制,使接合套位移控制精度达到1 mm。最后通过硬件在环仿真和实车道路测试验证系统性能,为电驱动机械变速器实现快速、平稳的换挡提供了硬件基础。 展开更多
关键词 电驱动机械变速器 换挡控制器 硬件电路设计 控制模块 性能测试
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制动装置推出刚度对轨道交通车辆振动性能的影响 被引量：4
10
作者 刘寅虎 唐永明 +3 位作者 杨震寰 高浩 李文豪 曹云丽 《城市轨道交通研究》 北大核心 2024年第6期49-53,共5页
[目的]电机械制动是采用电机控制丝杆驱动,实现推杆的推出动作使闸瓦与车轮接触,完成制动力传递与摩擦制动的一种制动方式。需要研究这种新型制动方式对轨道交通车辆振动性能的影响。[方法]介绍了电机械制动器和空气制动器的基本结构组... [目的]电机械制动是采用电机控制丝杆驱动,实现推杆的推出动作使闸瓦与车轮接触,完成制动力传递与摩擦制动的一种制动方式。需要研究这种新型制动方式对轨道交通车辆振动性能的影响。[方法]介绍了电机械制动器和空气制动器的基本结构组成,并对两种制动器进行了推出刚度测试和线路振动试验测试,分析了制动器推出刚度对车辆颤振的影响。[结果及结论]刚度测试发现,因电机械制动器采用了电机驱动方式,未采用空气制动器的气孔活塞,故电机械制动器的推出刚度在常工作区内远大于空气制动器且存在非线性特征。在制动器装车后的线路试验中发现,与装用空气制动器相比,装用具有大推出刚度的电机械制动器会加剧车辆的制动颤振现象,其关键部件的振动加速度也会增大。综合各项研究结果,建议降低电机械制动器的推出刚度,保证车辆实现平稳安全的制动过程。 展开更多
关键词 轨道交通车辆 振动性能 推出刚度 振动传递
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多关节机械腿的控制系统设计
11
作者 国鑫 张志宇 陈志鸿 《机电工程》 CAS 2011年第7期823-826,共4页
为解决机械腿的变速运动控制问题,将机电一体化技术应用到多关节机械腿的控制当中。开展了基于多关节机械腿的运动控制分析,建立了变速方式和机械腿运动速度之间的关系,提出了一种可选择的变速控制方法,并在此基础上对系统响应时间、运... 为解决机械腿的变速运动控制问题,将机电一体化技术应用到多关节机械腿的控制当中。开展了基于多关节机械腿的运动控制分析,建立了变速方式和机械腿运动速度之间的关系,提出了一种可选择的变速控制方法,并在此基础上对系统响应时间、运行误差等进行了评价。多次试验结果表明,本系统具有良好的控制稳定性。 展开更多
关键词 LPC2368 多关节机械腿 LABVIEW 变速控制
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低周疲劳的结构应变法在铁路货车上的工程应用
12
作者 邵文东 赵尚超 +3 位作者 李强 裴宪军 马巧艳 李向伟 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期113-120,I0009,I0010,共10页
为了开展铁路货车车体焊接结构的低周疲劳寿命预测,详细推导了理想弹塑性结构应变计算理论,基于计算理论进行了程序设计,并通过焊接接头试验进行了验证.进一步开展了平面应变焊接接头模型的仿真计算结果和结构应变法计算结果的对比,探... 为了开展铁路货车车体焊接结构的低周疲劳寿命预测,详细推导了理想弹塑性结构应变计算理论,基于计算理论进行了程序设计,并通过焊接接头试验进行了验证.进一步开展了平面应变焊接接头模型的仿真计算结果和结构应变法计算结果的对比,探讨结构应变法的使用条件.最后,将虚拟台架与结构应力变结合开展了快捷货车的低周疲劳寿命分析的工程应用.结果表明:提出的低周疲劳的结构应变方法及其计算程序,当结构应力与屈服强度的差值在150 MPa以内时,理想弹塑性结构应变计算结果与实际结果一致,能够解决铁路货车低周疲劳寿命预测问题;当结构应力与屈服强度差值超过150 MPa后,随着结构应力的增加,误差也增加.该文的研究为低周疲劳的结构应变法工程推广应用提供了良好的技术支撑. 展开更多
关键词 铁路货车 低周疲劳 结构应变法 虚拟试验台
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阀控缸系统线性矩阵不等式凸优化算法鲁棒模型预测控制
13
作者 蔡会 延皓 《液压与气动》 北大核心 2024年第11期181-188,共8页
针对阀控缸系统力跟踪控制过程中受到位置干扰,导致控制精度难以保证的问题,提出一种基于线性矩阵不等式凸优化算法的鲁棒模型预测控制策略。将一般模型预测控制的最小化性能指标转化为求解满足线性矩阵不等式组的最优化问题,对其进行... 针对阀控缸系统力跟踪控制过程中受到位置干扰,导致控制精度难以保证的问题,提出一种基于线性矩阵不等式凸优化算法的鲁棒模型预测控制策略。将一般模型预测控制的最小化性能指标转化为求解满足线性矩阵不等式组的最优化问题,对其进行稳定性分析。考虑输入输出受约束的离散时变不确定性系统,讨论该控制策略对系统参数不确定性的鲁棒性以及对系统外扰动的抑制能力。结果表明,在不同频率位置干扰信号作用下,该控制策略比一般模型预测控制具有更好的跟踪效果和鲁棒性。 展开更多
关键词 阀控对称缸系统 鲁棒模型预测控制 力跟踪控制 线性矩阵不等式
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高温壁面含氧液滴蒸发及微爆特性的试验研究 被引量：1
14
作者 吕明 陈昱欣 +1 位作者 宁智 赵锦胜 《力学学报》 北大核心 2025年第2期424-435,共12页
以含氧燃料液滴为研究对象,搭建了一套高温壁面液滴蒸发试验平台,并进行了试验系统一致性验证;在此基础上,分别开展了乙醇生物柴油、聚甲氧基二甲醚柴油(PODE柴油)以及二硝酰胺铵(ADN)溶液3种含氧燃料在沸点温度及Leidenfrost温度时的... 以含氧燃料液滴为研究对象,搭建了一套高温壁面液滴蒸发试验平台,并进行了试验系统一致性验证;在此基础上,分别开展了乙醇生物柴油、聚甲氧基二甲醚柴油(PODE柴油)以及二硝酰胺铵(ADN)溶液3种含氧燃料在沸点温度及Leidenfrost温度时的蒸发及微爆特性研究.结果表明, 3种燃料在两种特定温度下的蒸发及微爆特性均会呈现不同的现象:与沸点温度时不同,乙醇生物柴油液滴在Leidenfrost温度下,大部分时间在高温壁面上进行弹跳或者移动,液滴微爆延迟时间和持续时间明显变长,液滴微爆强度也相对较高;PODE柴油液滴在Leidenfrost温度下,最后的蒸发过程中并没较大铺展开,基本一直都在壁面弹跳或移动中消失,液滴微爆延迟时间和微爆持续时间相对变短,但液滴微爆强度变化较小;ADN推进剂液滴在Leidenfrost温度下,会不停地进行弹跳或者移动,直至液滴完全消失,液滴微爆对液滴体积影响较小(当量蒸发速率为0),液滴微爆延迟时间变短,且液滴微爆强度有一定的变小.另外,通过3种燃料微爆特性对比发现:ADN推进剂液滴在沸点温度下,蒸发时除了有气泡产生,内部组成成分之间还会发生剧烈的热解反应,进而产生着火现象,直至液滴消失,其微爆延迟时间相对最短,微爆持续时间占液滴生存时间的百分比也最小,但液滴微爆强度相对较大;PODE柴油液滴在沸点温度下的微爆延迟时间相对较长,微爆持续时间占液滴生存时间的百分比也较大. 展开更多
关键词 含氧液滴 高温壁面 微爆特性 沸点 Leidenfrost温度
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基于计算机视觉的城市道路噪声实时估计 被引量：1
15
作者 李响 张瑷霖 +2 位作者 李国正 赖本涛 陈梦君 《仪器仪表学报》 北大核心 2025年第2期196-208,共13页
为了实现城市道路视频监控场景下交通流噪声的快速准确估计,提出一种基于计算机视觉的城市道路噪声实时估计方法。首先,从道路交通噪声产生机理分析入手,提出了一系列基于计算机视觉的城市道路交通噪声相关交通流信息提取方法,改善传统... 为了实现城市道路视频监控场景下交通流噪声的快速准确估计,提出一种基于计算机视觉的城市道路噪声实时估计方法。首先,从道路交通噪声产生机理分析入手,提出了一系列基于计算机视觉的城市道路交通噪声相关交通流信息提取方法,改善传统方法提取交通流信息不够便捷的情况。其次,针对传统算法噪声估计准确度不高的问题,进行城市道路交通噪声影响因素分析,将交通流特征与环境特征相结合,构建了基于机器学习的道路交通噪声估计模型,提高了城市道路噪声估计的准确性。最后,分析城市道路交通噪声短时变化规律,确定其尺度可变的特征提取时间窗口,提出了一整套城市道路交通噪声实时估计方案,提升了城市道路噪声估计的实时性。实验结果表明,所提出的基于计算机视觉的交通流信息提取方法较常用的目标检测和目标追踪算法能够更准确的提取城市道路交通噪声相关信息;所建立的城市道路交通噪声估计模型相比传统噪声估计模型有更高的实时性和准确性,相较于现有基于机器学习的噪声估计方法在不同场景下均有着更为准确的估计结果,提高了城市道路噪声估计的准确性和实时性,确定了时间尺度为3和10 min的噪声估计方法,具有实际应用价值。 展开更多
关键词 计算机视觉 交通噪声 特征提取 噪声估计 机器学习
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半主动式磁性液体吸振器减振性能研究
16
作者 杨文荣 李天宇 +2 位作者 李德才 魏乂兼 张明敏 《实验技术与管理》 北大核心 2025年第1期38-44,共7页
为解决长直挠性结构衰减时间较长的问题,该文利用通电线圈改变磁性液体吸振器工作单元的磁回复力,进而改变磁性液体吸振器的刚度系数以增强其减振性能。由于磁性液体吸振器刚度系数与线圈电流呈线性关系,因此根据最优刚度系数理论即可... 为解决长直挠性结构衰减时间较长的问题,该文利用通电线圈改变磁性液体吸振器工作单元的磁回复力,进而改变磁性液体吸振器的刚度系数以增强其减振性能。由于磁性液体吸振器刚度系数与线圈电流呈线性关系,因此根据最优刚度系数理论即可求得最优减振效率时线圈所需电流值。此外该文还对阻尼间隙、磁性液体注入量、黄铜板的长度以及工作温度对于减振性能的影响进行了研究,结果表明当阻尼间隙为2 mm时,磁性液体总注入量为12 mL,减振效率可达67.69%;不同长度黄铜板所对应的最优刚度系数不同,通过调节线圈电流使磁性液体吸振器刚度系数达到最优刚度系数,得到黄铜板长度在1100、1000、900和800 mm时的最优减振效率分别为96.18%、96.14%、97.45%、97.13%;低温条件下会造成磁性液体吸振器减振性能下降,-30℃相较于30℃时减振效率降低9.67%。 展开更多
关键词 磁性液体吸振器 刚度系数 半主动控制 工作温度
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制动工况对高速列车制动盘残余应力及翘曲变形的影响
17
作者 李志强 郑轶男 +2 位作者 张晓康 李杰 杨智勇 《西南交通大学学报》 北大核心 2025年第5期1278-1286,共9页
动车组制动盘在长期服役过程中会形成复杂的残余应力,进而使盘体在拆解后形成不可恢复的翘曲变形,为探究残余应力与翘曲变形对制动盘后续维修和重复利用可行性的影响,首先,通过测试动车组轮装铸钢制动盘材料不同温度下的拉伸应力-应变数... 动车组制动盘在长期服役过程中会形成复杂的残余应力,进而使盘体在拆解后形成不可恢复的翘曲变形,为探究残余应力与翘曲变形对制动盘后续维修和重复利用可行性的影响,首先,通过测试动车组轮装铸钢制动盘材料不同温度下的拉伸应力-应变数据,构建对应的材料Ramberg-Osgood本构模型,在有限元软件中建立制动盘循环对称三维瞬态仿真模型;其次,针对列车不同制动初速度、不同平均减速度等制动工况,采用间接耦合方法分析制动盘表层与心部残余应力的形成与平衡过程,研究制动盘结构约束释放后的翘曲变形量变化,采用分段函数与多项式拟合制动盘变形量与制动能量、热输入功率的函数关系;最后,通过对服役后的制动盘进行翘曲变形量测量与X射线残余应力测试,对比分析了对应仿真条件时制动盘摩擦面残余应力分布规律,发现仿真结果与实测数据具有较好的数据和趋势一致性.研究表明:制动盘翘曲变形量与制动能量、制动减速度呈正相关关系,制动工况越严苛制动盘翘曲变形量越大;仿真与实测均表明高残余拉应力位于摩擦面中部螺栓孔附近,且制动工况越严苛残余拉应力值越大. 展开更多
关键词 制动盘 残余应力 翘曲变形 数值模拟 试验验证
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基于束角的独立车轮走行部导向性能研究
18
作者 杨超 胡元杰 +3 位作者 徐建改 徐宁 刘俞贤 吴林轩 《振动与冲击》 北大核心 2025年第16期273-279,共7页
为了解决独立车轮由于左、右车轮解耦导致的导向问题,将束角概念引入独立车轮走行部,首次提出了束角导向方法使独立车轮走行部重新获得自动回正能力。首先阐述独立车轮走行部的束角导向原理;然后通过第二类拉格朗日方程获得走行部横向... 为了解决独立车轮由于左、右车轮解耦导致的导向问题,将束角概念引入独立车轮走行部,首次提出了束角导向方法使独立车轮走行部重新获得自动回正能力。首先阐述独立车轮走行部的束角导向原理;然后通过第二类拉格朗日方程获得走行部横向动力学运动方程;最后采用多体动力学方法分析束角独立车轮走行部的稳定性、自动对中能力和曲线通过能力。结果表明,束角式独立车轮走行部的临界速度随着束角的增加,先减小后增加。当束角小于0.20°时,独立车轮走行部无法自动对中。当束角不小于0.20°时,独立车轮走行部可以在通过激励区间后自动回到初始横向位置。束角式独立车轮走行部获得了自动对中能力。当束角不小于0.25°时,走行部通过曲线时左前轮冲角较小,具有良好的曲线通过能力。合适的束角可以改善独立车轮走行部在直线和曲线线路的导向性能。 展开更多
关键词 独立旋转车轮 束角 导向性能 自动对中 稳定性
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列车驾驶舱设计中的人因问题:挑战、进展和展望
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作者 方卫宁 王坤 +1 位作者 胡胜建 方程乐 《包装工程》 北大核心 2025年第16期15-32,I0006,共19页
目的随着铁路智能化水平的不断提升,列车驾驶舱作为人机交互的关键节点,面临着日益复杂的人因设计挑战。现有研究主要集中在界面布局、信息显示、操作负荷控制等局部问题,缺乏对驾驶舱人因设计的整体性和系统性认识。因此,有必要构建系... 目的随着铁路智能化水平的不断提升,列车驾驶舱作为人机交互的关键节点,面临着日益复杂的人因设计挑战。现有研究主要集中在界面布局、信息显示、操作负荷控制等局部问题,缺乏对驾驶舱人因设计的整体性和系统性认识。因此,有必要构建系统性的驾驶舱人因设计研究框架,深入探讨当前的研究趋势与关键技术。方法采用系统化的文献聚类与主题分析方法,对相关领域的研究文献进行全面梳理和分析。结果从个体生理、物理环境、认知交互和系统协同4个层面构建了驾驶舱人因设计的研究框架,系统梳理了各层面的理论基础、关键技术及其典型应用场景。结论基于所构建的研究框架,识别出当前驾驶舱人因设计存在的主要问题,包括疲劳监测技术的局限性、物理环境控制的不足、认知交互的复杂性,以及系统协同的智能化程度偏低等。在此基础上,提出未来发展应聚焦于智能化升级、人性化优化和极端环境适应性提升3个主要方向,为相关研究和工程实践提供理论指导和技术路径。 展开更多
关键词 列车驾驶舱 空间设计 人机界面 人机交互
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聚甲氧基二甲醚柴油液滴蒸发及微爆特性
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作者 吕明 赵锦胜 宁智 《农业工程学报》 北大核心 2025年第2期85-93,共9页
柴油中调和一定比例的聚甲氧基二甲醚(PODE, polyoxymethylene dimethyl ethers),能显著降低柴油冷滤点并改善发动机燃烧质量,从而提高发动机热效率和降低排放污染物。该研究以PODE_(4)-柴油混合液滴为研究对象,搭建挂滴式试验系统,探究... 柴油中调和一定比例的聚甲氧基二甲醚(PODE, polyoxymethylene dimethyl ethers),能显著降低柴油冷滤点并改善发动机燃烧质量,从而提高发动机热效率和降低排放污染物。该研究以PODE_(4)-柴油混合液滴为研究对象,搭建挂滴式试验系统,探究PODE_(4)-柴油液滴蒸发和微爆特性及其影响因素。研究结果表明,PODE的添加有利于柴油液滴的蒸发;PODE柴油混合液滴的蒸发过程基本都只经历液滴归一化直径平方逐渐减小的平衡蒸发阶段。环境温度及液滴初始直径对液滴蒸发过程的影响均较为显著;PODE质量分数增大,可促进混合液滴的蒸发。PODE柴油液滴微爆过程分为3个阶段:延迟微爆阶段、剧烈微爆阶段和蒸发消失阶段。延迟微爆阶段是液滴吸收能量的过程,剧烈微爆阶段是液滴内气泡反复生成爆炸的过程,蒸发消失阶段是无气泡生成且液滴体积蒸发完毕的过程。环境温度及液滴初始直径对液滴微爆过程的影响相对单调,但当液滴初始直径为1.42 mm时,液滴当量蒸发速率会出现为0的现象;PODE质量分数对液滴微爆过程的影响较为复杂,PODE质量分数为40%的液滴进入微爆时间最长,液滴微爆持续时间最短,其液滴生存时间也最长;PODE质量分数为50%时,液滴微爆持续时间最长,其所占液滴生存时间百分比也最高。研究结果有利于加深对PODE柴油液滴蒸发及微爆影响因素及其影响规律的理解,从而为控制PODE柴油液滴蒸发及微爆过程提供重要依据。 展开更多
关键词 聚甲氧基二甲醚 柴油液滴 蒸发形态 微爆特性
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