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大功率永磁直驱架悬式机车的重建黏着性能分析
1
作者 马群 易兴利 +2 位作者 姚远 乔金闯 钟文生 《西南交通大学学报》 北大核心 2025年第4期921-929,共9页
针对大功率架悬式永磁直驱驱动系统,研究轮对驱动系统悬挂参数对机车重建黏着性能的影响.基于平均滑移率和动态滑移率,分析机车黏滑振动机理,并建立轮对驱动系统扭转振动的简化模型,明确悬挂参数匹配原则;搭建某机车多体动力学仿真模型... 针对大功率架悬式永磁直驱驱动系统,研究轮对驱动系统悬挂参数对机车重建黏着性能的影响.基于平均滑移率和动态滑移率,分析机车黏滑振动机理,并建立轮对驱动系统扭转振动的简化模型,明确悬挂参数匹配原则;搭建某机车多体动力学仿真模型,以启动工况为例,探讨轮对驱动系统悬挂参数对机车重建黏着性能的影响.仿真结果表明,较小的轮对驱动系统悬挂刚度增大了机车发生黏滑振动的风险,提高膜片式联轴器扭转刚度和一系纵向刚度能有效增强机车的重建黏着性能,将联轴器扭转刚度从1 MN·m/rad增加到5 MN·m/rad时,机车重建黏着性能提升了约12%;不合理的悬挂参数匹配可能将导致轮对纵向-旋转振动共振,不仅加剧了轮对驱动系统结构振动,而且极大削弱机车重建黏着性能.因此,合理匹配轮对驱动系统悬挂参数对于提高机车重建黏着性能至关重要. 展开更多
关键词 重载机车 永磁直驱 架悬 重建黏着性能 黏滑振动
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车轮多边形对重载机车轮轨相互作用及接触损伤的影响分析 被引量：4
2
作者 张波 杨云帆 +1 位作者 凌亮 王开云 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第6期1339-1346,共8页
为了研究重载机车轮轨接触损伤问题,建立重载列车-轨道三维耦合动力学模型,研究车轮多边形与多种轨面摩擦条件下的机车轮轨系统动态相互作用行为.在此基础上,建立基于轮轨系统动力学响应的车轮踏面疲劳损伤预测模型,研究制动工况和轮轨... 为了研究重载机车轮轨接触损伤问题,建立重载列车-轨道三维耦合动力学模型,研究车轮多边形与多种轨面摩擦条件下的机车轮轨系统动态相互作用行为.在此基础上,建立基于轮轨系统动力学响应的车轮踏面疲劳损伤预测模型,研究制动工况和轮轨接触表面变摩擦条件下车轮多边形磨耗对车轮表面磨损的影响.结果表明:严重的车轮多边形磨耗不仅加剧轮轨动态相互作用,也会增大轮轨接触界面磨耗损伤;在干燥接触条件下,车轮多边形会加剧车轮踏面疲劳损伤,车轮多边形导致机车第1位轮对和第4位轮对的损伤指数波动范围较正常车轮损伤指数的波动范围增大19.59%和39.43%;在低黏着接触条件下,车轮多边形会加剧车轮磨耗,车轮多边形导致轮轨蠕滑力波动增大5.85倍,使得机车第1位轮对和第4位轮对的磨耗数波动范围增大6.44倍和6.22倍. 展开更多
关键词 重载机车 车轮疲劳损伤 车轮多边形 车辆-轨道耦合动力学 损伤指数
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曲线条件下重载列车闸瓦压力不均衡紧急制动特性分析 被引量：1
3
作者 张铭涛 王志伟 +3 位作者 刘鹏飞 石怀龙 刘国云 张卫华 《重庆理工大学学报(自然科学)》 北大核心 2025年第1期205-212,共8页
为研究重载列车通过曲线时闸瓦压力不均衡对轮轨动态相互作用的影响,以万吨重载列车为研究对象,根据多体动力学理论,建立考虑基础制动装置且能够模拟轮瓦摩擦制动效果的三维和一维混编的万吨重载列车动力学模型,并对动力学模型的有效性... 为研究重载列车通过曲线时闸瓦压力不均衡对轮轨动态相互作用的影响,以万吨重载列车为研究对象,根据多体动力学理论,建立考虑基础制动装置且能够模拟轮瓦摩擦制动效果的三维和一维混编的万吨重载列车动力学模型,并对动力学模型的有效性进行验证。基于此,针对曲线上基础制动装置故障导致目标车辆出现不均衡闸瓦压力的情况,系统研究了不均衡闸瓦压力对重载列车曲线通过性能的影响。仿真结果表明:在曲线线路上出现紧急制动不均衡闸瓦压力时,列车产生的车钩力和轮轨激励的共同作用导致重载列车动力学行为恶化。通过1200 m的曲线半径时,在车钩力和闸瓦压力不均衡作用的影响下,一位轮对的横移量、轮轴横向力和磨耗数相比正常制动工况分别增大了16.7%、25.7%和118.66%。列车在半径为600 m的曲线上发生闸瓦压力不均衡时,轮轨动态相互作用恶化最为严重,闸瓦压力不均衡导致列车出现脱轨、轮缘贴靠以及轮对磨损的可能性更大。因此,在重载列车实际运行和维护过程中,需重点关注列车在曲线上的制动行为以及基础制动装置的保养。 展开更多
关键词 多体动力学 重载列车 紧急制动 闸瓦故障 曲线通过性能
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负载条件下机车牵引传动系统噪声源分离及控制研究
4
作者 刘晓波 王先锋 程雄 《中国铁路》 北大核心 2024年第11期1-7,共7页
牵引传动系统噪声是电力机车通过噪声中的主要噪声源之一。通过设计小型静音室,搭建“电机+齿轮箱”牵引传动系统的地面负载试验平台,分离出模拟装车载荷状态下的牵引传动系统、电机和齿轮箱噪声源的声功率,通过对噪声关键影响因素的对... 牵引传动系统噪声是电力机车通过噪声中的主要噪声源之一。通过设计小型静音室,搭建“电机+齿轮箱”牵引传动系统的地面负载试验平台,分离出模拟装车载荷状态下的牵引传动系统、电机和齿轮箱噪声源的声功率,通过对噪声关键影响因素的对比验证,得到牵引电机、齿轮箱的最优控制方案,使车外通过噪声达到TSI标准84 dBA的要求。研究结果表明,合理的定子、转子槽配比是降低牵引电机噪声的重要措施;斜齿轮由于可提高啮合重合度,比直齿轮传动具有更好的低噪声特性,合理的螺旋角设计可获得更好的降噪效果;在牵引传动系统及其部件进行噪声测试时,采用小型静音箱可有效地隔离陪侍设备背景噪声的影响,可为牵引传动系统及部件的噪声测试提供“安静”的噪声测试和控制研究环境。 展开更多
关键词 电力机车 牵引传动系统 牵引电机 齿轮传动 噪声控制 小型静音箱
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燃料电池混合动力机车参数匹配与等效氢耗优化能量管理方法 被引量：5
5
作者 江大发 黄海 +1 位作者 李旺 李玉梅 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期68-76,共9页
为提升燃料电池机车混合动力系统综合经济性,基于机车动力性能分析提出一种基于配置成本优化的燃料电池混合动力系统参数匹配方法。在此基础上,将锂电池能耗等效为燃料电池的氢气消耗,并提出一种基于等效氢耗实时优化的燃料电池混合动... 为提升燃料电池机车混合动力系统综合经济性,基于机车动力性能分析提出一种基于配置成本优化的燃料电池混合动力系统参数匹配方法。在此基础上,将锂电池能耗等效为燃料电池的氢气消耗,并提出一种基于等效氢耗实时优化的燃料电池混合动力系统能量管理方法,以降低系统整体能耗水平。基于某机车实际参数对所提方法进行可行性验证。结果表明,机车配置10套150 kW的燃料电池和549串16并的锂电池,可在机车安全稳定运行的基础上,实现系统总购置成本最优,并且,基于所提出的能量管理方法,系统等效氢气消耗降低8.44%,混合动力系统的综合经济性得到明显改善。 展开更多
关键词 混合动力系统 燃料电池 参数匹配 能量管理 等效氢耗
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升力翼对高速列车非定常气动性能影响研究
6
作者 徐古福 张继业 +1 位作者 李田 兰洪 《铁道学报》 北大核心 2025年第3期25-39,共15页
为评估升力翼高速列车的可行性,基于列车空气动力学和车辆多体系统动力学,分析在明线无风及横风环境下,有无升力翼的高速列车非定常气动特性和动力学性能。采用改进的延迟分离涡数值模拟方法对有无翼高速列车的非定常气动特性、气动载... 为评估升力翼高速列车的可行性,基于列车空气动力学和车辆多体系统动力学,分析在明线无风及横风环境下,有无升力翼的高速列车非定常气动特性和动力学性能。采用改进的延迟分离涡数值模拟方法对有无翼高速列车的非定常气动特性、气动载荷时域及频域特性进行对比分析。将非定常气动载荷作为输入边界加载到列车系统动力学模型,探究有无翼高速列车的动力学响应特性和性能指标之间的差异。研究结果表明:无风及横风环境下,安装升力翼后列车周围流场涡结构发生明显变化;有无翼时,各车辆受到的气动载荷主频主要集中在0~10 Hz,与车辆悬挂模态对应的频率接近;明线无风下,尾车受到的侧力、侧滚力矩及摇头力矩幅值较大,使得尾车摇头更加明显,安装升力翼后各车辆的上浮量及轮重减载率明显增大;明线横风下,安装升力翼后,头车迎风侧的车轮减载量增加导致轮重减载率及倾覆系数增大,运行安全性恶化。 展开更多
关键词 高速列车 升力翼 非定常气动 动力学性能 横风
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轨道交通车辆用纤维复合材料层合板声振特性分析
7
作者 刘晓波 吴生提 李超 《噪声与振动控制》 北大核心 2025年第3期171-174,共4页
对碳纤维、玻璃纤维复合材料层合板及其相应三明治结构板件的声振特性进行研究。通过试验和相应的理论分析发现:复合材料层合板的隔声量符合隔声质量定律,玻璃纤维复合材料相比碳纤维复合材料表现出更好的隔声性能;车辆用纤维复合材料... 对碳纤维、玻璃纤维复合材料层合板及其相应三明治结构板件的声振特性进行研究。通过试验和相应的理论分析发现:复合材料层合板的隔声量符合隔声质量定律,玻璃纤维复合材料相比碳纤维复合材料表现出更好的隔声性能;车辆用纤维复合材料基础板件隔声性能总体上不如铝型材,在进行纤维复合材料车体设计时,必须考虑采用其他声学材料进行弥补;相比车体用铝合金材料,碳纤维复合材料在阻尼减振方面具有较好的优势;阻尼涂层可以提升纤维复合材料板材的隔声性能,缩短振动能量的衰减时间,有效抑制振动和减小结构振动声辐射。有关结论可为轨道车辆纤维复合材料的工程应用提供参考。 展开更多
关键词 振动与波 碳纤维复合材料 玻璃纤维复合材料 隔声特性 阻尼特性
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动力集中动车组动力车前后横向平稳性差异研究 被引量：1
8
作者 沈龙江 李广 +1 位作者 邓小星 姚远 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期23-29,共7页
针对动力集中动车组动力车现场运行前、后横向平稳性差异问题,基于动力学仿真分析方法研究其形成机理与影响因素,并提出减缓措施。采用Simpack软件建立某型动力车的动力学模型,对比抗蛇行减振器斜对称与开口向外两种布置方式,分析关键... 针对动力集中动车组动力车现场运行前、后横向平稳性差异问题,基于动力学仿真分析方法研究其形成机理与影响因素,并提出减缓措施。采用Simpack软件建立某型动力车的动力学模型,对比抗蛇行减振器斜对称与开口向外两种布置方式,分析关键悬挂参数对车体前端和后端横向平稳性影响,并采用模态分析法研究抗蛇行减振器横向安装角对蛇行模态稳定性和车体横移摇头模态相位差的影响;以线性稳定性和车体前、后端横向平稳性指标为优化目标,对抗蛇行减振器阻尼、等效串联刚度以及横向安装角进行多目标优化,并根据计算结果对优化参数进行Sobol全局敏感性分析。结果表明:抗蛇行减振器采用斜对称布置方式时,车体前端与后端的横向平稳性差异受悬挂参数影响较小,横向安装角对动力车横向稳定性不敏感;采用开口向外布置方式时,抗蛇行减振器适当横向安装角度显著降低甚至消除车体前端和后端横向平稳性差异,且车体横向平稳性和线性稳定性对横向安装角均较为敏感,建议优化横向安装角2°~6°。 展开更多
关键词 动力车 横向平稳性差异 模态分析 多目标优化 敏感性分析
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基于运行特征约束的列车组合定位方法研究
9
作者 李蔚 尉迟振鑫 +2 位作者 赵阳 李旺 易海旺 《中国铁道科学》 2025年第4期186-198,共13页
为确保列车在隧道、站台顶棚等卫星信号受限环境下定位信息的连续准确获取,将惯性导航技术引入列车定位系统,提出1种基于列车运行特征约束的定位方法,以抑制惯性导航的误差累积并降低对高成本传感器的依赖。首先,根据列车运行特性和车... 为确保列车在隧道、站台顶棚等卫星信号受限环境下定位信息的连续准确获取,将惯性导航技术引入列车定位系统,提出1种基于列车运行特征约束的定位方法,以抑制惯性导航的误差累积并降低对高成本传感器的依赖。首先,根据列车运行特性和车站停车约束信息,构建列车约束观测模型;其次,以惯性导航系统推算为基础,结合区间隧道的列车运动约束观测信息和站台顶棚的零速约束观测信息,建立列车组合定位系统,在无布设条件下获取连续的定位数据;最后,结合铁路线路特征和列车机动规律,从观测模型和可观测性角度研究列车运动约束的适用性。结果表明:所提方法可增强对列车姿态信息和惯性器件零偏的估计效果,其航向误差小于3°,横滚误差小于0.25°,俯仰误差小于0.5°,可有效抑制惯性推算的误差累积;列车在区间运行时平均定位误差由18.6713 m降至8.6303 m,减小53.8%。该方法从列车自身特性出发,为低成本、高自主性的列车定位技术研究提供了借鉴。 展开更多
关键词 列车定位 组合导航 惯性导航系统 列车运行特征 卫星拒止环境
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