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基于遗传算法的车载箱体碳纤维复合材料检修门有限元模型参数修正及验证
1
作者 张颖川 马明阳 +3 位作者 江曙 阳光武 李鹏航 徐未凤 《铁道机车车辆》 北大核心 2025年第1期109-114,共6页
针对某种碳纤维复合材料有限元精确仿真问题,提出一种基于遗传算法的碳纤维复合材料不确定性参数修正方法。对某碳纤维复合材料车载箱体检修门开展自由边界条件下模态试验,获得前三阶模态频率及振型。依据测得的模态试验结果,首先对该... 针对某种碳纤维复合材料有限元精确仿真问题,提出一种基于遗传算法的碳纤维复合材料不确定性参数修正方法。对某碳纤维复合材料车载箱体检修门开展自由边界条件下模态试验,获得前三阶模态频率及振型。依据测得的模态试验结果,首先对该型碳纤维复合材料的性能参数进行修正,并将有限元模型结合修正后的材料参数进行仿真计算。最后对该车载箱体检修门进行约束条件下模态试验,获得前三阶模态频率及振型,将仿真与试验结果对比。结果表明,进行修正之后仿真与试验结果误差变小,说明此方法对于存在不确定性参数的碳纤维复合材料能减小给定参数与实际参数之间的误差,建立更精确的有限元模型。 展开更多
关键词 碳纤维复合材料 遗传算法 参数修正 检修门 模态试验
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基于反射特征辨识的IGBT焊料层老化状态评估 被引量：1
2
作者 王为介 刘畅 +4 位作者 陈钰洁 成庶 向超群 袁炜钰 赵洪利 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第3期1383-1395,共13页
IGBT(insulated-gate bipolar transistor)作为电气化交通、新能源等领域的核心电气部件,在牵引传动、变流控制和辅助照明供电等系统中发挥着重要作用。焊料层老化是IGBT模块的典型退化形式,而作为老化状态评价指标的空洞、裂纹参数的... IGBT(insulated-gate bipolar transistor)作为电气化交通、新能源等领域的核心电气部件,在牵引传动、变流控制和辅助照明供电等系统中发挥着重要作用。焊料层老化是IGBT模块的典型退化形式,而作为老化状态评价指标的空洞、裂纹参数的获取却受限于模块的外部封装。为在保证监测对象完整性的前提下达到其状态评估的目的,基于传输线理论和拓展频谱时域反射(spread spectrum time domain reflectometry,SSTDR)法提出IGBT反射信号检测方案,并提出反射波解析拟合算法以实现对混叠采样信号的目标提取与特征辨识。然后在考虑焊料层退化机理的基础上构建模块芯片端等效阻抗解析模型,进而建立“信号−阻抗−焊料层”的映射关联,并以SKM50GB12T4型IGBT为例,通过开展功率循环加速老化实验,明确空洞率随焊料层老化状态的变化趋势。最后,基于信号传输和器件阻抗建模理论对各阶段老化样本开展反射信号特征辨识研究,分析信号特征参数随器件劣化进程的变化规律,为焊料层老化状态评估提供依据。研究结果表明:老化过程中检测端阻抗随空洞增长呈现出先缓慢减小(寄生电容主导),后快速增大的趋势(空洞、芯片主导),进而得到一致的反射信号特征参数变化趋势,与空洞变化规律的阻抗分析结果相符,故可基于特征参数增量属性将服役周期划分为健康、缓慢退化期、快速劣化期和故障损坏4个阶段。相较于空洞统计的评价方法,本方法借助信号反射特性间接刻画了焊料层空洞发展趋势,克服了内部参数监测方案的部分局限性。研究结果为IGBT焊料层老化状态的无损化检测与评估研究提供了新思路。 展开更多
关键词 芯片焊料层 空洞率 老化状态评估 拓展频谱时域反射 信号特征辨识
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编组形式对重载列车运行状态影响仿真研究
3
作者 周昕怡 成庶 +2 位作者 周伟 于天剑 陈蓝 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第8期3616-3628,共13页
为研究编组形式对于2万t重载列车的纵向冲击和动态性能的影响,以大秦线2万t编组列车为例,建立4种重载列车编组形式模型,即前置机车编组形式(编组1)、分布式机车编组形式(编组2)、后置机车编组形式(编组3)和头尾互挽编组形式(编组4)。建... 为研究编组形式对于2万t重载列车的纵向冲击和动态性能的影响,以大秦线2万t编组列车为例,建立4种重载列车编组形式模型,即前置机车编组形式(编组1)、分布式机车编组形式(编组2)、后置机车编组形式(编组3)和头尾互挽编组形式(编组4)。建立基于神经网络制动系统的4种不同编组形式的纵向动力学模型,分析在实际制动工况下不同编组形式的纵向动力学性能,并找出纵向冲击最大位置建立4节车辆的三维多体动力学模型,通过分析不同速度下车辆的动态性能指标(脱轨系数和轮重减载率)来综合评价重载列车的运行状态。研究结果表明:以分布式机车编组形式的制动时间为基准,前置机车编组形式的制动效率提升8.25%,头尾互挽编组形式的制动效率降低了2.78%。分布式机车编组形式和后置机车编组形式的制动效率相同,但是后置机车编组形式的车钩力极值的平均值较分布式机车编组下降了42.86%,后置机车编组可以有效缓解车辆间的纵向冲击力。制动初速度并不是影响列车间纵向冲击的主要因素,而列车编组对纵向车钩力的影响较大。车辆的脱轨系数和轮重减载率均随速度的增加呈现波动性上升的趋势,平直路段的4种编组形式的脱轨系数和轮重减载率均在车辆动力学性能评定和试验鉴定规范GB/T 5599―2019中规定的安全范围之内。曲线路段不同编组的安全性指标整体相差不大,前置机车编组形式的安全性较差。后置机车编组形式拥有最好的纵向动力学性能和运行安全性。该研究结果为进一步优化重载列车编组形式和保障重载铁路安全营运提供参考。 展开更多
关键词 重载列车 编组 纵向动力学 脱轨系数 轮重减载率
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服役环境下高速列车拖车基础制动装置动态响应分析
4
作者 杨林川 靳明旭 +3 位作者 杨万坤 楚明 王志伟 莫继良 《铁道学报》 北大核心 2025年第9期66-74,共9页
为研究高速列车在真实服役过程中的拖车基础制动装置动态特性,建立考虑制动盘、夹钳和吊架柔性变形及轨道不平顺激励的三维刚-柔耦合车辆系统动力学模型,通过与线路试验数据对比,验证了车辆系统动力学模型的准确性。基于此,系统研究车... 为研究高速列车在真实服役过程中的拖车基础制动装置动态特性,建立考虑制动盘、夹钳和吊架柔性变形及轨道不平顺激励的三维刚-柔耦合车辆系统动力学模型,通过与线路试验数据对比,验证了车辆系统动力学模型的准确性。基于此,系统研究车辆制动时基础制动装置的动力学行为。结果表明:相较于传统的刚性制动装置模型,考虑制动盘、夹钳和吊架的柔性变形能更加准确地反映服役过程中基础制动装置的动态特性;此外,车辆制动会引起轮对和构架的点头运动,导致制动盘和夹钳的纵向振动加剧;随着车辆制动力的增加,制动盘和夹钳的纵向振动均明显加剧,夹钳的垂向振动减小,然而制动力的变化对制动盘垂向振动的影响较小。因此,在基础制动装置的结构设计与动力学行为评估中,需重点考虑轮对、制动盘及构架等部件纵向与点头运动的影响。 展开更多
关键词 高速列车 基础制动装置 动态响应 柔性变形 制动力
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基于LuGre模型的城市轨道交通列车盘形制动系统摩擦振动稳定性研究
5
作者 方浩 王金海 +3 位作者 杨建伟 李继山 赵鹏 王璇 《城市轨道交通研究》 北大核心 2025年第4期15-20,共6页
[目的]城市轨道交通列车盘形制动摩擦复杂多变,传统的静态摩擦模型难以揭示制动系统的动态特性,有必要建立动态摩擦模型分析盘形制动系统动力学特性。[方法]利用LuGre动态摩擦模型建立盘形制动系统二自由度动力学方程,采用数值分析的方... [目的]城市轨道交通列车盘形制动摩擦复杂多变,传统的静态摩擦模型难以揭示制动系统的动态特性,有必要建立动态摩擦模型分析盘形制动系统动力学特性。[方法]利用LuGre动态摩擦模型建立盘形制动系统二自由度动力学方程,采用数值分析的方法求解,获得闸片在不同情况下的振动响应,分析角速度、制动压力和摩擦因数差值对制动系统稳定性的影响。[结果及结论]随着制动角速度的增加,制动系统逐渐从黏滑振动转变为稳定振动,高于临界角速度时制动系统振幅增加,制动系统进入稳定状态所需的时间增加;制动压力增大,闸片从稳定运动向黏滑运动过渡,振动变得复杂且不规律。随着制动压力的增加,闸片的振幅逐渐增加,振动强度越来越大;摩擦因数差值的增加会增大振幅。经综合考虑,摩擦因数差值为0.2时,制动系统处于最佳稳定状态。 展开更多
关键词 城市轨道交通列车 盘形制动系统 稳定性 黏滑振动 LUGRE模型
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基于混合数据驱动的牵引整流器故障诊断方法
6
作者 毛琦 汪一龙 +3 位作者 王为介 陈晓雪 苟斌 葛兴来 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第8期3795-3808,共14页
在列车牵引变流器中,电流传感器和功率器件(如IGBT模块)作为薄弱环节,因受到过热过压等影响而故障频发,此类故障在初期往往潜伏在系统中,难以被硬件保护电路辨识。针对系统中传感器与IGBT(绝缘栅双极晶体管)模块开路的复合故障,以列车... 在列车牵引变流器中,电流传感器和功率器件(如IGBT模块)作为薄弱环节,因受到过热过压等影响而故障频发,此类故障在初期往往潜伏在系统中,难以被硬件保护电路辨识。针对系统中传感器与IGBT(绝缘栅双极晶体管)模块开路的复合故障,以列车牵引系统中牵引脉冲整流器为研究对象,结合数据驱动回归与分类算法,提出一种混合数据驱动的在线诊断方法,避免单一数据驱动的局限,兼顾故障的检测与溯源。该方法通过建立故障检测预测器模型,设定预测值与传感器测量值残差阈值以实时判断系统运行状态,检测到故障发生后,通过故障诊断分类器模型识别出故障位置及原因。根据电流传感器故障与IGBT开路故障特性,分析牵引整流器单个IGBT开路故障与多个IGBT开路故障机理,提出一种基于故障特征叠加的故障诊断决策方法,在不同时间范围内区分出电流传感器故障和IGBT开路故障模式。实验结果表明,该故障诊断方法可检测到任意时刻的故障发生,可在10 ms内,以98.5%的准确率诊断出电流传感器故障模式;克服IGBT相似故障干扰,在15 ms内以99%的准确率诊断出单个和多个IGBT开路故障模式。所研究的在线故障检测方法无需增加额外的硬件电路,仅需将整流器网侧电压、电流信号和直流侧电压信号作为特征输入,是一种用于整流器在线诊断中精确且具实用性的有效方法。 展开更多
关键词 牵引脉冲整流器 故障诊断 数据驱动 电流预测器 故障分类器
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动力集中动车组运行工况下客室噪声传递路径及贡献量分析 被引量：1
7
作者 蒋成成 田朋溢 +1 位作者 高攀 刘鹏 《铁道机车车辆》 北大核心 2025年第1期19-26,共8页
为研究内燃机车作为动力车牵引控制动力集中动车组时产生的振动噪声对客室内噪声的影响,利用工况传递路径分析(OTPA)方法,以动力集中动车组机次拖车客室端部噪声为目标响应点,建立客室噪声的传递路径分析模型,详细分析客室端部噪声的传... 为研究内燃机车作为动力车牵引控制动力集中动车组时产生的振动噪声对客室内噪声的影响,利用工况传递路径分析(OTPA)方法,以动力集中动车组机次拖车客室端部噪声为目标响应点,建立客室噪声的传递路径分析模型,详细分析客室端部噪声的传递路径以及声源贡献量。结果表明:线路试验运行工况下,空气声占主导地位,拖车端部风挡附近空调回风口噪声和拖车转向架区域噪声是2条主要传递路径,主要表现在80~160 Hz频段,内燃动力车机械间噪声则贡献量不大。结构声中,拖车空气弹簧振动和拖车中心销振动在80~160 Hz频段贡献量较大。研究结果为下一步噪声设计提供了指导方向。 展开更多
关键词 内燃动力车 客室噪声 噪声源 传递路径
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基于数字孪生的高可靠性城市轨道交通永磁牵引系统发展展望 被引量：1
8
作者 周成尧 司玉林 +1 位作者 赵雷廷 唐蕾 《城市轨道交通研究》 北大核心 2025年第3期89-92,97,共5页
[目的]随着永磁同步电机设计及控制技术日趋成熟,永磁牵引系统已成为新一代轨道交通牵引系统的发展方向。利用数字孪生技术可实现城市轨道交通列车永磁牵引系统的高可靠性和智能化提升。需以实现系统数字设计、状态感知、故障反演、健... [目的]随着永磁同步电机设计及控制技术日趋成熟,永磁牵引系统已成为新一代轨道交通牵引系统的发展方向。利用数字孪生技术可实现城市轨道交通列车永磁牵引系统的高可靠性和智能化提升。需以实现系统数字设计、状态感知、故障反演、健康管理及性能预测为目标,对构建永磁牵引系统数字孪生平台的关键技术进行探究。[方法]首先对永磁牵引系统和数字孪生技术的特点和应用现状进行了综述。进而针对具有高速移动、多物理场耦合、多时间尺度、动态特性丰富等特点的城市轨道交通列车牵引系统,提出了基于模型与数据混合驱动的多时间尺度数字孪生架构设想,以及利用数字孪生技术实现系统集成及匹配优化设计、永磁电机控制性能提升、系统故障预警及故障反演等功能的可行性技术方案。[结果及结论]数字孪生技术可提升永磁牵引系统的可靠性、安全性,优化系统智能感知水平,为系统性能预测、健康管理乃至车辆的智能运维提供良好技术支撑。基于数字孪生的高可靠性城市轨道交通永磁牵引系统在实际应用中仍面临物理场建模、车地信息交互等技术难点。 展开更多
关键词 城市轨道交通 永磁牵引系统 数字孪生 高可靠性
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基于极大值原理的动车组辅助驾驶策略研究及试验验证
9
作者 张弛 王青元 +2 位作者 夏好广 李佳欣 杨晓明 《铁道机车车辆》 北大核心 2025年第5期24-30,共7页
辅助驾驶技术对高速动车组的正点及节能优化操纵、列车装备关键技术水平提升有着积极影响。针对辅助驾驶系统策略研究,以准点效果和经济性能为目标,考虑线路坡道信息并满足限速约束,结合车辆动车组能耗与动力模型,考虑再生制动能量反馈... 辅助驾驶技术对高速动车组的正点及节能优化操纵、列车装备关键技术水平提升有着积极影响。针对辅助驾驶系统策略研究,以准点效果和经济性能为目标,考虑线路坡道信息并满足限速约束,结合车辆动车组能耗与动力模型,考虑再生制动能量反馈,基于极大值原理推导动车组运行控制策略,给出最优控制工况的切换规则。通过列车网络通信技术串联线路—车辆—设备间的信息传递,辅助驾驶装置对信息进行工程化处理,生成关键人机交互信息。为验证所提策略的实际应用效果,在高速动车组实车环境进行测试,辅助驾驶策略相比最快速度策略的综合节能效率最高达到了17.26%。 展开更多
关键词 动车组 辅助驾驶系统 节能运行 极大值原理
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线性涡流制动装置的结构强度研究
10
作者 王可 王立超 +2 位作者 王文静 王立宁 高立群 《铁道机车车辆》 北大核心 2025年第1期50-56,共7页
高速列车线性涡流制动装置载荷工况复杂,为了工程应用的安全性,应对产品结构强度进行全面分析。通过结构特点及载荷工况分析,利用有限元软件进行各种典型工况下的强度计算,研究振动、冲击试验及台架试验方法,并对强度仿真与试验结果进... 高速列车线性涡流制动装置载荷工况复杂,为了工程应用的安全性,应对产品结构强度进行全面分析。通过结构特点及载荷工况分析,利用有限元软件进行各种典型工况下的强度计算,研究振动、冲击试验及台架试验方法,并对强度仿真与试验结果进行对比。研究结果表明,目前试验设备无法满足涡流制动装置的3类振动冲击试验要求,可采用整机2类振动、冲击试验和主体框架强度试验相结合的方法考核产品结构完整性;涡流制动装置强度计算与试验结果一致性较好,验证了产品结构强度计算与试验的有效性;各工况下涡流制动装置的静强度、疲劳强度计算结果均符合相关标准要求,研制的产品通过了相关试验考核。 展开更多
关键词 高速列车 线性涡流制动装置 有限元仿真 振动、冲击试验
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套衬对隧道空气动力学效应的影响研究
11
作者 何德华 南凯威 +3 位作者 白夜 孙振旭 郭迪龙 杨国伟 《中国铁路》 北大核心 2025年第7期48-57,共10页
随着高速列车运营速度提升至400 km/h,隧道压力波引发的气动效应加剧,极易导致隧道结构疲劳损伤并制约铁路提速。当前补强套衬研究多聚焦特定工况,缺乏参数化影响机理分析,研究基于自主开发的一维变截面隧道压力波计算程序,系统探究了... 随着高速列车运营速度提升至400 km/h,隧道压力波引发的气动效应加剧,极易导致隧道结构疲劳损伤并制约铁路提速。当前补强套衬研究多聚焦特定工况,缺乏参数化影响机理分析,研究基于自主开发的一维变截面隧道压力波计算程序,系统探究了套衬位置、长度、数量及厚度对隧道气动效应的作用机制。结果表明:初始压力波传过套衬时会产生反向传播的压力波系,单一套衬安装在距入口1/4隧道长度处隧道内气动效应显著增大,其原因是反向传播波系的影响叠加在初始压力波形成的压力极值附近;当考虑多套衬安装时,在此处前后增设套衬分别会增强和减弱隧道内气动效应;套衬厚度越大,隧道和车身测点的最大压力峰峰值越大,典型套衬厚度(20、25、30 cm)下隧道测点和车身测点最大压力峰峰值差距约1%。研究建议病害治理中优先采用薄型套衬并规避1/4隧道长度区域。 展开更多
关键词 高速列车 隧道压力波 空气动力学 套衬 一维方法
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CRH380BL动车组保护接地优化方案研究
12
作者 崔冬冬 张文轩 +2 位作者 王永翔 张晨阳 刘建强 《铁道机车车辆》 北大核心 2025年第4期128-135,共8页
CRH380BL动车组头车牵引电机发生多起轴承超温报警故障,主要集中在3、4轴轴位,轴电压是导致轴承超温报警故障的重要原因,过高的轴电压对动车组安全运营造成较大威胁。文中首先对动车组原有保护接地方案进行分析,基于CRH380BL型动车组提... CRH380BL动车组头车牵引电机发生多起轴承超温报警故障,主要集中在3、4轴轴位,轴电压是导致轴承超温报警故障的重要原因,过高的轴电压对动车组安全运营造成较大威胁。文中首先对动车组原有保护接地方案进行分析,基于CRH380BL型动车组提出了保护接地优化设计方案,并建立车辆阻抗网络模型,分析论证了保护接地优化方案的有效性。其次搭建了动车组接地回流仿真模型,对CRH380BL型动车组原有保护接地方案与保护接地优化方案开展了接地回流仿真分析,并在西安北—华山北区间开展了实车正线测试。最后仿真和实车正线测试结果表明:仿真结果与实车正线测试结果相符,所提出的动车组保护接地优化方案可以有效降低头车3、4轴牵引电机轴电压,为解决轴承故障问题提供重要参考。 展开更多
关键词 轴承故障 动车组保护接地 接地回流 轴电压
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一种基于LTC2983的温度采集板卡的设计与实现
13
作者 李旭阳 阮铮 +3 位作者 秦帅 高旭东 王海建 杨泽坤 《铁道机车车辆》 北大核心 2025年第3期50-57,共8页
针对现有列车控制系统中温度采集精度低、稳定性差的问题,文中设计了一种基于LTC2983的温度采集板卡,该板卡采用微控制单元加LTC2983集成芯片的架构,相比传统的温度采集方案,集成度高,并具备采样精度高、稳定性好、设计难度低、生产成... 针对现有列车控制系统中温度采集精度低、稳定性差的问题,文中设计了一种基于LTC2983的温度采集板卡,该板卡采用微控制单元加LTC2983集成芯片的架构,相比传统的温度采集方案,集成度高,并具备采样精度高、稳定性好、设计难度低、生产成本低等优点。最重要的是,LTC2983自带温度曲线,不用人工拟合,具有很高的温度转换精度和稳定性,并且大大降低了软件设计难度。试验结果表明,此温度采集板卡具有很高的温度转换精度,在高低温环境中均能保证转换精度,解决了传统方案中恒流源电路不稳定、模数转换精度不高、温度拟合不准确等问题,具有广泛的应用前景。 展开更多
关键词 LTC2983 温度采集 温度转换 电阻式温度传感器 热电偶 热敏电阻器 铂热电阻
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多信息融合的机车变流柜火灾报警控制器设计与实现
14
作者 曲长萍 于健 +3 位作者 陈广泰 李争 王瑞 潘文 《铁道机车车辆》 北大核心 2025年第5期40-47,共8页
现有机车火灾控制器多以温度、烟雾浓度等指标作为火灾检测指标,这种传统检测手段存在一定的误报率。许多学者提出通过图像识别算法检测火灾,图像识别采用可见光图像,其受环境干扰较大,存在一定的误报率。文中提出了多信息融合的机车变... 现有机车火灾控制器多以温度、烟雾浓度等指标作为火灾检测指标,这种传统检测手段存在一定的误报率。许多学者提出通过图像识别算法检测火灾,图像识别采用可见光图像,其受环境干扰较大,存在一定的误报率。文中提出了多信息融合的机车变流柜火灾报警控制器,在传统检测手段的基础上,增加热成像探测器可获取可见光及热成像图像,通过图像识别与传统算法相结合进行火灾状态检测,还可结合机车故障信息对火灾状态定等级,从而依据不同等级控制灭火执行操作。试验证明通过增加计算机视觉算法,可进一步降低火灾漏报率及误报率。 展开更多
关键词 图像识别 可见光 多信息融合 热成像 漏报率 误报率
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轮装制动盘制动过程温度场位移场分析
15
作者 杨广楠 吕宝佳 +2 位作者 宋跃超 曹建行 焦标强 《铁道机车车辆》 北大核心 2025年第3期33-41,共9页
列车停车过程中盘片摩擦产生制动力,列车动能转化为盘片内能,其中制动盘承受绝大部分能量,制动盘负荷非常大,为了合理设计制动盘有必要研究制动过程中制动盘温度和变形情况。首先利用1∶1制动动力试验台校正有限元模型;其次模拟不同运... 列车停车过程中盘片摩擦产生制动力,列车动能转化为盘片内能,其中制动盘承受绝大部分能量,制动盘负荷非常大,为了合理设计制动盘有必要研究制动过程中制动盘温度和变形情况。首先利用1∶1制动动力试验台校正有限元模型;其次模拟不同运用工况下制动盘温度场分布,结果表明摩擦环厚度与制动盘温度场存在最佳匹配关系;最后以紧急制动为例研究制动盘位移场和应变场,得到制动过程中摩擦环沿径向向外扩张且沿着厚度方向径向膨胀趋势减小,摩擦环呈现倒梯形结构,制动结束后如果摩擦环表层材料进入塑性,则制动盘拆解后外圈沿轴向向上翘起,制动盘整体呈现倒锥状。 展开更多
关键词 制动盘 摩擦环 温度场 位移场 应变场 倒锥状
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城市轨道交通虚拟编组列车牵引系统研究与应用
16
作者 蔡运恒 高奥 +2 位作者 聂海龙 钟晗 祖绍鹏 《城市轨道交通研究》 北大核心 2025年第8期122-126,134,共6页
[目的]为满足虚拟编组技术对列车牵引系统提出的高精度、快速响应及安全可靠等新需求,特开展适用于虚拟编组列车的牵引系统研究,并实现其装车应用。[方法]通过调研虚拟编组技术的特征和应用场景,明确牵引系统的功能要求和技术指标,提出... [目的]为满足虚拟编组技术对列车牵引系统提出的高精度、快速响应及安全可靠等新需求,特开展适用于虚拟编组列车的牵引系统研究,并实现其装车应用。[方法]通过调研虚拟编组技术的特征和应用场景,明确牵引系统的功能要求和技术指标,提出基于架控方式的牵引系统技术方案。结合具体线路条件进行列车性能仿真计算,完成牵引系统产品的研制、地面试验及装车考核。在调试过程中,通过对比分析实际试验数据与仿真结果,优化仿真模型并迭代控制策略。[结果及结论]紧急制动时牵引切除延时仅为14 ms,远低于200 ms的设计要求,且牵引系统通过SIL4安全等级认证;电制动转矩在速度降至3.1 km/h时开始线性衰退,至0.3 km/h时趋近于零,实现了无冲击精准停车;平直轨道条件下,牵引与制动加速度实际值与仿真值的偏差经修正后控制在±5%以内,验证了模型的可靠性。 展开更多
关键词 城市轨道交通 列车 虚拟编组 牵引系统 电制动
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四网融合场景下列车轮轨黏着控制与安全韧性协同优化方法
17
作者 李瑮冉 殷振环 +2 位作者 赵雷廷 刘衎 陈钰洁 《城市轨道交通研究》 北大核心 2025年第10期207-213,共7页
[目的]随着我国轨道交通四网融合多制式协同发展需求的不断提升,基于时间敏感网络(TSN)的列车融合控制技术成为实现城市轨道交通与城际铁路、市域铁路互联互通的关键支撑,因此需要研究四网融合背景下列车轮轨黏着控制与安全韧性协同优... [目的]随着我国轨道交通四网融合多制式协同发展需求的不断提升,基于时间敏感网络(TSN)的列车融合控制技术成为实现城市轨道交通与城际铁路、市域铁路互联互通的关键支撑,因此需要研究四网融合背景下列车轮轨黏着控制与安全韧性协同优化方法。[方法]针对四网融合中地铁、城际等多车型协同运行对黏着控制的高要求,结合融合控制架构特点,提出一种基于蠕滑-加速度双模控制的综合轮轨黏着优化策略。该策略通过动态评估列车基准速度,融合蠕滑率反馈与加速度阈值判断,可实现多工况下空转/滑行状态的精准识别与转矩协同调控,以支撑跨制式网络牵引系统兼容性和适应性的提升。[结果及结论]通过地铁车辆整车型试验及四网融合场景下的专项测试验证,结果表明所提优化策略能有效提高复杂路网环境下的列车轮轨黏着利用率,可为“四网融合”背景下的列车轮轨安全韧性优化与多网协同运维提供技术支撑。 展开更多
关键词 轨道交通 四网融合 轮轨黏着控制 融合控制
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动车组轮装制动盘翘曲变形仿真及试验分析
18
作者 吕宝佳 杨广楠 +2 位作者 曹建行 焦标强 陈凯 《铁道机车车辆》 北大核心 2025年第1期63-68,共6页
为分析轮装制动盘与车轮拆卸分解后发生翘曲变形过程,建立了动车组轮装制动盘热—弹—塑性有限元仿真模型,进行铸钢制动盘材料拉伸试验,获取了国内某动车组用铸钢制动盘材料在不同温度工况下非线性应力—应变关系。通过进行制动初速度35... 为分析轮装制动盘与车轮拆卸分解后发生翘曲变形过程,建立了动车组轮装制动盘热—弹—塑性有限元仿真模型,进行铸钢制动盘材料拉伸试验,获取了国内某动车组用铸钢制动盘材料在不同温度工况下非线性应力—应变关系。通过进行制动初速度350 km/h紧急制动和制动盘冷却后与车轮拆卸分解过程仿真计算,掌握了轮装制动盘发生翘曲变形的演变过程,为减小轮装制动盘变形量和后续制动盘检修复用提供支撑。利用盲孔法测量了服役后轮装制动盘摩擦面近表面的残余应力,制动盘摩擦面近表面残余应力以周向拉伸残余应力为主,拉伸残余应力深度为2~3 mm,与有限元仿真结果吻合。 展开更多
关键词 动车组 轮装制动盘 热弹塑性 翘曲变形 残余应力
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铝合金机箱变流器屏蔽效能的理论分析与试验研究
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作者 刘直 宋术全 +3 位作者 李晓冬 李阳 夏石冲 王典 《铁道机车车辆》 北大核心 2025年第2期21-29,共9页
变流器是轨道车辆主要的电磁干扰发射源,变流器机箱良好的屏蔽效果能够有效降低变流器整体对外辐射。随着整车轻量化要求的提高,铝合金机箱得到了大量应用。基于变流器机箱常用材料的电导率、磁导率,文中对比研究了各类材料理想屏蔽体... 变流器是轨道车辆主要的电磁干扰发射源,变流器机箱良好的屏蔽效果能够有效降低变流器整体对外辐射。随着整车轻量化要求的提高,铝合金机箱得到了大量应用。基于变流器机箱常用材料的电导率、磁导率,文中对比研究了各类材料理想屏蔽体的屏蔽效能差异,对铝合金材质变流器机箱的屏蔽效能随频率的变化规律展开了理论计算,评估了其与碳钢机箱在电磁屏蔽效果上的差异,完成了实际铝合金机箱屏蔽效能的仿真计算,并对某款铝合金机箱变流器进行了辐射发射测试,研究了实际机箱的屏蔽效果。结果表明:铝合金对电磁场有较好的屏蔽效果,机箱表面孔缝会大幅影响变流器箱体的屏蔽效能,为增强铝合金机箱对近区低频磁场的屏蔽效能,可以考虑减少箱体表面孔缝、增加铝合金机箱壁面厚度。 展开更多
关键词 牵引辅助变流器 铝合金箱体 屏蔽效能 仿真计算 电磁兼容试验
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基于国产器件的远程输入输出装置设计
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作者 夏好广 王海琦 +2 位作者 卢宏康 谷学冕 余健 《铁道机车车辆》 北大核心 2025年第2期38-48,共11页
对动车组关键子系统核心部件国产化现状进行了调查,为摆脱对国外电子元器件的依赖,针对我国高速动车组对列车网络设备的国产化和自主化需求,提出了基于国产元器件的远程输入输出装置的设计方案。该方案包含电源模块、中央处理单元、总... 对动车组关键子系统核心部件国产化现状进行了调查,为摆脱对国外电子元器件的依赖,针对我国高速动车组对列车网络设备的国产化和自主化需求,提出了基于国产元器件的远程输入输出装置的设计方案。该方案包含电源模块、中央处理单元、总线通信、输入输出等功能模块,实现了电子元器件的国产化替代,同时确保了改造后的功能单元与既有输入输出设备的接口兼容性和功能兼容性。完成了方案设计、样机生产和功能测试,并开展了可靠性强化试验,验证了方案可行性。进一步提高了网络控制系统部件的自主化,能够有效防范供货风险。 展开更多
关键词 动车组 列车网络控制系统 自主化 输入输出装置 可靠性强化试验
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