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制造业技能大师工作室创新型高技能人才培养策略研究
1
作者 彭志强 樊辰 +1 位作者 张利好 谭伟林 《内燃机与配件》 2025年第16期147-150,共4页
在制造业加速转型升级的背景下,创新型高技能人才已成为驱动产业高质量发展的核心要素。本文以制造业技能大师工作室为研究对象,系统分析当前工作室培养创新型高技能人才的现状与问题,通过解构传统工作室的运行机制与阻滞因素,提出校企... 在制造业加速转型升级的背景下,创新型高技能人才已成为驱动产业高质量发展的核心要素。本文以制造业技能大师工作室为研究对象,系统分析当前工作室培养创新型高技能人才的现状与问题,通过解构传统工作室的运行机制与阻滞因素,提出校企共建技能大师联盟,重塑人才培养运行模式、运行机制、团队结构、培养方法、评价框架及知识库,探索新型人才孵化通道。同时设计评价指标并活用结果,形成策略滚动优化的闭环。研究结论可为职业院校技能大师工作室优化人才培养路径、服务制造强国战略提供实践参考。 展开更多
关键词 制造业技能大师工作室 创新型 高技能人才 培养策略
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基于联合仿真模型的电力机车曲线黏着利用研究 被引量：1
2
作者 孙林平 杨忠良 +2 位作者 马卫华 罗世辉 王波 《铁道学报》 北大核心 2025年第8期36-44,共9页
黏着是摩擦的表现形式之一,是轮轨传递牵引力的基本前提。为了分析机车车辆在曲线运行时的黏着利用问题,建立机车车辆-黏着控制的联合仿真模型。理论阐释机车曲线通过时的“曲线黏降”现象,通过联合仿真模型对机车曲线黏着利用展开定性... 黏着是摩擦的表现形式之一,是轮轨传递牵引力的基本前提。为了分析机车车辆在曲线运行时的黏着利用问题,建立机车车辆-黏着控制的联合仿真模型。理论阐释机车曲线通过时的“曲线黏降”现象,通过联合仿真模型对机车曲线黏着利用展开定性分析,分析曲线半径、蠕滑率阈值、曲线通过速度、曲线超高、坡道等对曲线黏着利用的影响。研究结果表明:启动工况下,导向轮对内轮的黏着利用率始终高于外轮,曲线半径(R<900 m)对黏着利用影响较为明显,黏着控制中蠕滑率阈值的增加会提升黏着利用率;曲线通过工况时,速度对黏着利用的影响在大曲线半径(R=1200 m)、小曲线半径(R=300 m)上差异较大,曲线超高对内、外轮黏着利用的影响刚好相反,上坡道曲线牵引时黏着利用则会进一步下降。 展开更多
关键词 联合仿真模型 电力机车 黏着控制 黏着利用 蠕滑率阈值
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基于层次分析法与熵权法的城市轨道交通牵引变压器健康状态评估 被引量：4
3
作者 张明锐 段宏伟 +1 位作者 徐杰 徐维甲 《城市轨道交通研究》 北大核心 2025年第1期138-143,共6页
[目的]对牵引供电设备的健康状态进行评估,以便为该设备运营、维修及保养提供参考。[方法]基于层次分析法和熵权法建立了城市轨道交通牵引变压器健康状态评估模型。基于牵引变压器运行指标数据构建其健康状态评估层次结构,运用层次分析... [目的]对牵引供电设备的健康状态进行评估,以便为该设备运营、维修及保养提供参考。[方法]基于层次分析法和熵权法建立了城市轨道交通牵引变压器健康状态评估模型。基于牵引变压器运行指标数据构建其健康状态评估层次结构,运用层次分析法通过专家判断矩阵计算评估指标的主观权重,利用熵权法求解试验指标的权重并将其与主观权重组合。依据评估指标计算牵引变压器健康状态得分,确定其整体健康状态,以此进行剩余寿命预测,并评估不同检修方式对牵引变压器使用寿命的影响。以某牵引变电站牵引变压器的监测数据为例,对该牵引变压器健康状态进行了评估。[结果及结论]通过实例验证了所提牵引变压器健康状态评估方法的有效性。该评估方法实现了设备状态检测主客观因素的统一,能够推广应用至其他城市轨道交通直流供电设备健康状态评估中。 展开更多
关键词 城市轨道交通 牵引变压器 健康状态评估 层次分析法 熵权法
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新型高速列车风阻制动装置气动特性及制动性能研究 被引量：2
4
作者 王红 谢红太 《铁道学报》 北大核心 2025年第1期38-46,共9页
为实现高速列车风阻制动系统在高速运行或紧急制动阶段,满足双向多模式多级选择制动,同时具备优良的空气动力学特性,以设计速度为400 km/h的高速动车组为参考,提出“窗形”风阻制动装置及其改进型设计方案,并进行气动分析与制动性能研... 为实现高速列车风阻制动系统在高速运行或紧急制动阶段,满足双向多模式多级选择制动,同时具备优良的空气动力学特性,以设计速度为400 km/h的高速动车组为参考,提出“窗形”风阻制动装置及其改进型设计方案,并进行气动分析与制动性能研究。以改进型“窗形”风阻制动装置前后两排风阻制动板纵向中间补偿板有效长度为变量,建立计算流体动力学模型,研究发现:当中间补偿板有效长度增加至1.75 m制动工作时,双排风阻制动板整体产生的气动阻力约为4.37 kN,气动阻力系数为1.08,附加气动升力约为0 kN,阻力贡献与单排风阻制动板产生的制动力基本相当,前排对后排的直接干涉系数为临界值1;当中间补偿板有效长度为2 m时,计算风阻制动板纵向对称面内距离外围轮廓100 mm处空间范围的声压级达102.20 dBA,对应声功率为2.82×10^(-2)W/m^(3);当每节车辆均布1组改进型“窗形”风阻制动装置时,其所能提供的有效风阻制动力为28.7 kN,风阻瞬时减速度为0.0674 m/s^(2),为列车紧急制动减速度的13%,同时大于1级常用制动减速度,阻力贡献明显。 展开更多
关键词 高速列车 空气动力学 风阻制动装置 气动特性 数值仿真
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基于改进PID搜索算法的列车节能运行优化研究 被引量：1
5
作者 侯涛 兰小斌 《重庆交通大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期112-120,共9页
高速列车节能运行优化即在满足约束条件的基础上,通过调整驾驶策略,实现节能控制。针对高速列车进一步节能优化问题,提出了一种基于改进PID搜索算法的列车节能运行优化方法。首先,为提升算法的寻优性能,采用sine-logistic融合混沌映射... 高速列车节能运行优化即在满足约束条件的基础上,通过调整驾驶策略,实现节能控制。针对高速列车进一步节能优化问题,提出了一种基于改进PID搜索算法的列车节能运行优化方法。首先,为提升算法的寻优性能,采用sine-logistic融合混沌映射来初始化种群,利用模糊PID控制实现参数的自适应调节,使用动态选择T分布扰动策略增加随机信息,通过透镜成像反向学习方式丰富种群多样性,引入SA选择机制来扩大搜索范围,并通过基准测试函数验证了该方法在收敛精确度和收敛速度方面的优越性。然后,采用列车均质棒建模,以最小能耗、准时和舒适度为优化目标,建立列车节能运行优化模型。最后,基于CRH3C型列车参数,运用渭南北站至华山北站的实际线路数据进行仿真。结果表明:通过改进PID搜索算法优化,相比于列车节时和四阶段运行模式,在一般限速下,列车分别节能17.9%和9.9%;在临时限速下,列车分别节能10.8%和9.0%,并对列车临时进站时间调整情况进行了分析,验证了该方法的有效性和鲁棒性。研究结果为优化列车运行能耗提供参考。 展开更多
关键词 车辆工程 高速列车 驾驶策略 改进PID搜索算法 临时限速 节能控制
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基于自愈特性的电容剩余寿命预测 被引量：1
6
作者 成庶 邹阳 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第2期900-908,共9页
薄膜电容的寿命状态与动车组的安全运行息息相关,而电容的自愈现象是影响电容寿命的关键。目前,对于电容的寿命研究多为使用算法手段预测退化数据,少有对具体失效形式及其影响进行分析和研究。为揭示薄膜电容自愈现象与寿命的关系,提出... 薄膜电容的寿命状态与动车组的安全运行息息相关,而电容的自愈现象是影响电容寿命的关键。目前,对于电容的寿命研究多为使用算法手段预测退化数据,少有对具体失效形式及其影响进行分析和研究。为揭示薄膜电容自愈现象与寿命的关系,提出一套基于自愈性能评估的电容退化分析方法,该方法能够很好地描述电容发生自愈时的累积损伤。首先通过分析自愈导致电容损伤的机理,确定了自愈参数中对电容影响显著的2个参数:自愈能量与自愈频次。在此基础上开展电容的加速老化实验,并结合电荷补偿的方式对电容自愈能量和次数进行检测,对自愈能量特征进行统计分析,并结合改进的粒子群算法和霍尔特指数平滑法对电容的计数过程进行建模。然后基于预测的计数过程和电容自愈特征分布情况,使用非齐次复合poisson过程计算电容的退化特征,得到老化过程中的累积能量预测及90%置信区间。同时根据电容容值损伤和电容累积自愈能量的关系,制定自愈的老化预测方案的失效阈值,得到自愈损伤的寿命分布。最终,根据容值得到的电容退化寿命与基于自愈特征的电容寿命进行比较。研究结果表明,在直流电压作用下,通过自愈能量特征所得的电容寿命与通过容值所得电容寿命相对误差约为2.55%,验证了根据自愈性能的退化分析和寿命预测方法的有效性和可靠性。 展开更多
关键词 非齐次复合poisson过程 金属化薄膜电容器 寿命预测 自愈 霍尔特指数平滑法
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超导电动悬浮列车明线气动特性及其对悬浮状态的影响 被引量：1
7
作者 赵春发 李煜寒 +3 位作者 彭也也 杨晶 宁晓芳 冯洋 《西南交通大学学报》 北大核心 2025年第4期793-802,共10页
超导电动悬浮列车设计速度达到600 km/h,车体附近流动加剧,受到的气动荷载也急剧增加.为研究超导电动悬浮列车气动荷载作用下车辆的悬浮状态,基于有限元方法,采用SST k-ω湍流模型计算并分析某型磁浮列车明线工况下的气动特性;并基于气... 超导电动悬浮列车设计速度达到600 km/h,车体附近流动加剧,受到的气动荷载也急剧增加.为研究超导电动悬浮列车气动荷载作用下车辆的悬浮状态,基于有限元方法,采用SST k-ω湍流模型计算并分析某型磁浮列车明线工况下的气动特性;并基于气动特性提出一种分部件提取气动荷载及加载方式,可以更为真实地反映气动荷载作用下的动力学响应.磁浮列车气动特性结果表明:U型轨道较大程度限制车体附近流动,尾涡在U型轨内部需要较长距离耗散;磁浮列车悬浮架与轨道间横向间隙变化使得悬浮架底部出现负压,以600km/h速度为例,整体提取头车及中间车为升力,尾车则为下压力;分部件提取三车体均为升力,且升力幅值从大到小依次为头车、尾车、中间车,悬浮架受到下压力且一位及四位悬浮架压力幅值大于二位及三位悬浮架;2种提取方式的气动荷载合力相同,但分部件提取时,仅车体气动升力幅值达到整体提取方式的约5倍.气动荷载作用下车辆动力学结果表明:气动荷载对悬浮架位移影响较为有限,最大高度变化量不超过7mm,且不同加载方式下几乎无差异;2种加载方式对动力学影响的区别主要反映于空簧受力变化量,分部件加载方式下空簧力最大为整体加载方式空簧力的2.86倍. 展开更多
关键词 磁浮列车 计算流体力学(CFD) 气动荷载 动力学特性
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涡流制动装置在动车组转向架的安装方案研究 被引量：1
8
作者 刘超 赵文学 +2 位作者 范军 韩庆利 陈秉智 《机车电传动》 2025年第2期80-88,共9页
为使动车组制动方式更加经济环保,文章在既有时速400公里动车组转向架基础上,开展线性涡流制动装置安装方案研究,并结合转向架结构及其限界要求,对构架和轴箱结构进行适应性改进。为确保改进结构安全可靠,对构架组成和轴箱组成进行了静... 为使动车组制动方式更加经济环保,文章在既有时速400公里动车组转向架基础上,开展线性涡流制动装置安装方案研究,并结合转向架结构及其限界要求,对构架和轴箱结构进行适应性改进。为确保改进结构安全可靠,对构架组成和轴箱组成进行了静强度和疲劳强度仿真分析,并开展试验验证工作;根据涡流制动缓解、工作和故障工况占比,对轴箱轴承使用寿命进行计算校核;针对涡流制动装置的缓解和制动工况,对整车动力学性能进行了仿真分析。结果表明,改进后的转向架各零部件结构安全可靠,可满足高速安全运用要求。该研究方案可为高速动车组涡流制动设计方案提供参考。 展开更多
关键词 高速列车 高速动车组 涡流制动 转向架 仿真 试验台试验
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线路类型及射流倾角对下击暴流作用下高速列车运行安全性影响研究
9
作者 李鹏 李波 +2 位作者 田玉基 杨庆山 李若琦 《工程力学》 北大核心 2025年第8期108-118,共11页
随着我国铁路线网密度的不断增大和下击暴流等极端天气发生频率的不断增加,高速列车受到下击暴流袭击的风险不断提升,对下击暴流作用下高速列车运行安全性进行评估尤为重要。利用物理模拟器对下击暴流作用下的高速列车进行刚性模型测压... 随着我国铁路线网密度的不断增大和下击暴流等极端天气发生频率的不断增加,高速列车受到下击暴流袭击的风险不断提升,对下击暴流作用下高速列车运行安全性进行评估尤为重要。利用物理模拟器对下击暴流作用下的高速列车进行刚性模型测压试验,研究线路类型和射流倾角对下击暴流作用下高速列车表面风压分布特性及车体风力特性的影响,选取脱轨系数、轮重减载率、轮轴横向力和轮轨垂向力为安全性指标对列车运行安全性进行评估。结果表明:随着径向距离的增加,除列车右面(迎风面)风压系数先增大后减小且保持压力外,其余各面风压系数急剧减小且由压力转变为风吸力,在相对径向距离r/D_(jet)=1.0附近时表现出和横风作用下类似的风压分布;列车位于路堤及高架桥时侧向力系数CFx、升力系数CFz及侧滚力矩系数C_(Mx)峰值均大于平地,但线路类型对各风力系数峰值发生的径向位置基本无影响;随着射流倾角的增大,侧向力系数CFx和侧滚力矩系数C_(Mx)峰值均逐渐减小,且峰值出现的径向位置逐渐远离射流中心;列车位于高架桥时安全运行速度域最小,其次为平地,路堤最大,即列车在高架桥上运行时最危险;射流倾角的存在可使相同下击暴流风速下列车的允许运行速度提升,且当列车位于倾斜下击暴流背侧时的运行允许车速大于前侧。 展开更多
关键词 下击暴流 物理模拟 高速列车 气动特性 运行安全性 线路类型 射流倾角
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车轴表层残余应力模拟及其对裂纹扩展行为的影响
10
作者 杨冰 吕培锦 +4 位作者 黄勉 徐艳晖 肖守讷 阳光武 朱涛 《机械工程学报》 北大核心 2025年第18期230-239,共10页
车轴是轨道交通车辆走行部的重要组成部件,其疲劳与断裂性能事关铁路运营安全。为提高车轴强度,特别是疲劳强度,通常会对车轴进行淬火、滚压、喷丸等表面强化处理,引入表层残余压应力,以提高车轴抗疲劳断裂性能。为探究表层残余应力对... 车轴是轨道交通车辆走行部的重要组成部件,其疲劳与断裂性能事关铁路运营安全。为提高车轴强度,特别是疲劳强度,通常会对车轴进行淬火、滚压、喷丸等表面强化处理,引入表层残余压应力,以提高车轴抗疲劳断裂性能。为探究表层残余应力对车轴裂纹扩展行为及疲劳寿命的影响,利用ABAQUS及其关联子程序,模拟强化工艺处理后引入的残余应力,并在轮轴过盈配合、旋转弯曲载荷共同作用下,通过扩展有限元法对裂纹萌生后的扩展行为进行表征,揭示过盈配合和残余应力对裂尖前缘应力强度因子、裂纹形貌演化、扩展速度变化的影响。同时,通过子程序模拟了车轴服役过程中主要承受的旋转弯曲载荷作用,裂纹扩展形貌演化过程与实际试验更加接近。对实际经过表面强化处理,受残余压应力影响的车轴截面,若仿真分析评估时不考虑残余应力影响,得到的结果可能偏离实际,过度保守。 展开更多
关键词 残余应力 车轴 裂纹扩展 旋转弯曲载荷 扩展有限元
原文传递
青藏线双源动车组黏着适应性研究
11
作者 王波 罗世辉 +3 位作者 王晨 曲天威 马卫华 雷成 《西南交通大学学报》 北大核心 2025年第1期214-224,共11页
为了分析运行效率更高的双源动车组在青藏线(格尔木—拉萨段)运行的可行性,建立机车动力学模型并进行了验证;采用动力学方法研究了双源动车组机车(动车)和青藏线成熟运营的HXN3内燃机车在直线段、曲线段和坡道上的牵引黏着系数、牵引力... 为了分析运行效率更高的双源动车组在青藏线(格尔木—拉萨段)运行的可行性,建立机车动力学模型并进行了验证;采用动力学方法研究了双源动车组机车(动车)和青藏线成熟运营的HXN3内燃机车在直线段、曲线段和坡道上的牵引黏着系数、牵引力、蠕滑率与速度之间的关系;通过对比2个机车的动力学响应,验证牵引工况下双源动车组的黏着特性.通过分析可以发现:1)机车的牵引黏着系数与机车的牵引力成正比,当车速在40~120km/h时,双源动车组机车的黏着系数由0.19降低至0.09,黏着富裕度则由59.0%提高至85.7%;2)在直线段和坡道情况下,双源动车组的黏着富裕度均大于HXN3机车,对适应恶劣外界环境引起的轮轨黏着下降能力更强,对高原环境的适应性更优;3)曲线段,忽略结构引起的黏降差异,R300m曲线时,双源动车组和HXN3型机车的黏降幅度分别为6.3%和6.8%,R800 m曲线时,HXN3型机车曲线黏降幅度为3.0%,而双源动车组低于限值,可以保证有足够的黏着. 展开更多
关键词 高原铁路 内电双源 内燃机车 动力学 牵引黏着
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轮轨黏着状态对动力集中动车组动力车蛇行运动稳定性影响
12
作者 张恒 张志超 +3 位作者 吕凯凯 储高峰 凌亮 翟婉明 《中国铁道科学》 北大核心 2025年第3期21-31,共11页
针对时速160 km顶推式动力集中动车组动力车在复杂轮轨黏着条件下的车体蛇行运动稳定性,通过建立的17个自由度动车组横向简化模型进行根轨迹分析,采用非线性数值仿真模型分析不同轮轨等效锥度和接触条件下蛇行分岔行为和随机振动特性,... 针对时速160 km顶推式动力集中动车组动力车在复杂轮轨黏着条件下的车体蛇行运动稳定性,通过建立的17个自由度动车组横向简化模型进行根轨迹分析,采用非线性数值仿真模型分析不同轮轨等效锥度和接触条件下蛇行分岔行为和随机振动特性,研究不同轮轨摩擦系数和牵引力对动力集中动车组动力车低锥度车体蛇行运动稳定性的影响。结果表明:低轮轨等效锥度下车辆蛇行运动模态与其他固有模态相耦合,导致系统阻尼过低,引起车辆一次蛇行失稳,这是动力车出现低频横向异常振动的主要原因;轮轨黏着状态显著影响动力车的一次蛇行运动稳定性,低轮轨界面摩擦系数将显著降低车辆最小阻尼值和蛇行运动频率,降低非线性分岔临界速度;低轮轨摩擦系数条件下,较大的牵引力将进一步加剧蠕滑饱和现象,降低非线性分岔临界速度和蛇行运动频率;车体横向振动加速度未随轮轨黏着状态的劣化而加剧,当蛇行运动频率接近车体固有模态频率1.1 Hz时,车体横向振动加速度在蛇行运动频率处幅值增大;相较于采用构架横向振动加速度幅值,采用轮轴横向力对动车组车体蛇行稳定性进行评估更为合理。 展开更多
关键词 动力集中动车组 轮轨摩擦系数 牵引力 蛇行运动 稳定性 轮轴横向力 振动加速度
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考虑双时间窗特性的机场多车型摆渡车调度优化
13
作者 张文义 唐雨拉尔 +3 位作者 王旭兰 周静 边可 刘志硕 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2025年第10期3345-3353,共9页
为提升摆渡车运行的灵活性、增强车辆调度方案的能效和实践可操作性,综合考虑多车型和机场摆渡车运输服务的双时间窗特性,从任务点视角构建机场摆渡车调度问题的混合整数线性规划模型。该模型可视为一个考虑多车型和双时间窗且需求可拆... 为提升摆渡车运行的灵活性、增强车辆调度方案的能效和实践可操作性,综合考虑多车型和机场摆渡车运输服务的双时间窗特性,从任务点视角构建机场摆渡车调度问题的混合整数线性规划模型。该模型可视为一个考虑多车型和双时间窗且需求可拆分的车辆路径问题,是一个复杂的NP-hard问题,为此,提出一种改进的自适应大邻域搜索(ALNS)算法。以北京首都国际机场东飞行区为背景的案例仿真结果表明:所提算法具有良好的稳定性和优化效果,200次迭代下10轮次计算实验结果的标准差与平均值之比仅为5.6%,优化前后对应的最优目标函数值下降达54%;多车型调度方案显著优于人工和单一车型调度方案,在车辆容量利用能效上较人工、大车型和小车型方案分别提升了98.3%、31.3%和22.2%,在运行总成本上较人工、大车型和小车型方案则分别下降了48.3%、23.4%和23.5%。 展开更多
关键词 航空运输 机场 摆渡车调度 多车型 双时间窗 自适应大邻域搜索
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隧道断面面积对超导电动磁悬浮列车-隧道耦合瞬变压力及微气压波的影响
14
作者 张雷 高月 +5 位作者 王田天 于青松 杨明智 周丹 钱博森 陆意斌 《铁道学报》 北大核心 2025年第7期108-117,共10页
速度600 km/h的超导电动磁悬浮列车穿越隧道诱发的瞬变压力及微气压波幅值激化,加剧车体与隧道结构疲劳损伤趋势,微气压波产生爆破音导致严重的噪声污染,而隧道断面面积是影响瞬变压力和微气压波幅值的关键因素,为探索隧道断面面积对超... 速度600 km/h的超导电动磁悬浮列车穿越隧道诱发的瞬变压力及微气压波幅值激化,加剧车体与隧道结构疲劳损伤趋势,微气压波产生爆破音导致严重的噪声污染,而隧道断面面积是影响瞬变压力和微气压波幅值的关键因素,为探索隧道断面面积对超导电动磁悬浮列车-隧道耦合瞬变压力及微气压波的影响机制,基于三维可压缩流场流动数值模拟方法及速度600 km/h级动模型试验系统,研究隧道断面面积对列车穿越隧道时的气动特性的影响,分析73、84、100、120 m^(2)等4种隧道断面面积对高速磁悬浮列车、隧道表面测点压力变化和隧道出口微气压波的影响规律,结果表明:车体表面、隧道壁面压力及隧道出口微气压波幅值均随隧道断面面积的增加近似呈幂函数关系大幅降低,隧道断面面积由73 m^(2)增加至120 m^(2),车体表面最大的压力幅值由16 881 Pa降低至10 107 Pa,缓解率达40%;隧道中部测点压力幅值由约23 700 Pa降低至14 100 Pa,缓解率高达40.5%;隧道出口20 m处微气压波幅值由397 Pa降至293 Pa,降幅达26.2%。研究结果可为我国高速磁悬浮系统隧道设计提供支撑。 展开更多
关键词 超导磁悬浮列车 隧道断面 压力分布 微气压波
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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
15
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。 展开更多
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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基于分布式观测器的高速列车固定时间跟踪控制
16
作者 赵凯辉 罗美芸 +2 位作者 黄宜山 张昌凡 黄浪尘 《电子测量与仪器学报》 北大核心 2025年第7期180-191,共12页
考虑高速列车运行时存在不确定因素及外界干扰等问题,为快速、准确、稳定地跟踪给定目标速度,提出一种基于分布式观测器的固定时间非奇异终端滑模控制策略。首先,根据列车实际运行过程中的受力情况,建立符合其运行规律的多智能体模型。... 考虑高速列车运行时存在不确定因素及外界干扰等问题,为快速、准确、稳定地跟踪给定目标速度,提出一种基于分布式观测器的固定时间非奇异终端滑模控制策略。首先,根据列车实际运行过程中的受力情况,建立符合其运行规律的多智能体模型。其次,选取终端滑模面,并结合双幂次趋近律,设计领航者车厢的固定时间终端滑模控制器。由于高速列车中部分跟随者车厢与领航者车厢之间不能直接通信,无法获得领航者车厢的位置和速度,因此设计固定时间分布式状态观测器观测领航者车厢的状态信息;同时采用非奇异终端滑模面设计跟随者车厢的固定时间非奇异终端滑模控制器,通过Lyapunov稳定性理论分别证明了所设计的观测器和控制器能在固定时间内稳定。最终,以CRH型列车参数进行仿真,通过与滑模一致性方法进行比较,验证了所提算法能使跟随者车厢快速、精准跟踪目标速度曲线,速度误差在-2×10-6~2×10-6 m/s内,对外部干扰具有强鲁棒性。 展开更多
关键词 高速列车 多智能体系统 固定时间分布式观测器 固定时间跟踪控制
原文传递
不同温度和湿度下激光熔覆304L不锈钢局部修复车轮的摩擦磨损性能
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作者 叶榕伟 王欣纪 +4 位作者 邹港 徐逸勋 何成刚 李尚桂 刘吉华 《机械工程材料》 北大核心 2025年第1期89-96,共8页
采用激光熔覆304不锈钢对CL60钢车轮试样进行局部修复,研究了不同温度和相对湿度条件(25℃,60%;50℃,60%;50℃,90%)下修复车轮试样的摩擦磨损性能。结果表明:温度越高,稳定摩擦因数越小,在温度50℃下相对湿度对稳定摩擦因数几乎无影响;... 采用激光熔覆304不锈钢对CL60钢车轮试样进行局部修复,研究了不同温度和相对湿度条件(25℃,60%;50℃,60%;50℃,90%)下修复车轮试样的摩擦磨损性能。结果表明:温度越高,稳定摩擦因数越小,在温度50℃下相对湿度对稳定摩擦因数几乎无影响;温度越高或相对湿度越小,局部修复车轮的磨损质量损失和裂纹长度角度越大,耐磨性能越差。在温度25℃、相对湿度60%条件下,车轮表面熔覆层与基体结合区靠近基体一侧存在大块材料剥落和小角度多层裂纹,裂纹向材料内部扩展,损伤较严重;相对湿度保持60%不变、温度提高至50℃,熔覆层损伤程度减轻,结合区出现明显的分界线且无明显裂纹;温度升高至50℃、相对湿度增加至90%,熔覆层内无明显损伤,结合区有少量剥落坑,依然存在明显分界。 展开更多
关键词 车轮 U75钢轨 激光熔覆修复 温度 湿度 磨损性能
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考虑负载不确定性的城轨列车目标速度曲线实时鲁棒优化
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作者 朱琴跃 李纪元 +2 位作者 李泓羿 钱舒杨 赵亚辉 《交通运输系统工程与信息》 北大核心 2025年第4期254-264,共11页
针对城轨列车自动驾驶过程中乘客负载不确定性变化对列车正常运行的影响,本文提出一种考虑负载不确定性的列车目标速度曲线实时鲁棒优化方法,包括模型设计、模型训练和模型验证这3个部分。首先,基于马尔可夫决策过程构建列车驾驶强化学... 针对城轨列车自动驾驶过程中乘客负载不确定性变化对列车正常运行的影响,本文提出一种考虑负载不确定性的列车目标速度曲线实时鲁棒优化方法,包括模型设计、模型训练和模型验证这3个部分。首先,基于马尔可夫决策过程构建列车驾驶强化学习模型,其奖励设计兼顾对性能指标和操纵策略的鲁棒优化;其次,使用基于潜力奖励塑形技术(Potential-Based Reward Shaping, PBRS)改善模型训练的收敛性能,通过深度Q网络(Deep Q-Network, DQN)估计价值函数,实现实时响应城轨列车负载的变化;最后,以北京地铁某运营线路的列车运行场景为仿真案例验证模型的有效性。仿真结果表明,DQN-PBRS算法的平均计算时长为26 ms,可实现实时生成列车的目标速度,生成的目标速度曲线在极端负载和负载变化情况下相较于DQN算法具有更好的鲁棒性,且列车运行能耗降低5%以上。通过对算法中关键超参数进行敏感性分析,确定了训练效果最优的超参数组合。 展开更多
关键词 铁路运输 目标速度曲线优化 深度强化学习 城轨列车 负载不确定性
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基于机器学习的动车传动齿轮修形仿真研究
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作者 刘志超 黄志辉 +2 位作者 李治桦 杨成龙 陈丙硕 《制造技术与机床》 北大核心 2025年第8期87-95,共9页
动车传动齿轮在工作过程中存在齿面偏载和啮合冲击等问题,易造成齿轮失效。为改善此类问题,以CRH3动车为例,在Romax软件中建立了包含车轴和轴承的齿轮传动系统三维模型。基于RFE-XGBoost(recursive feature elimination-extreme gradien... 动车传动齿轮在工作过程中存在齿面偏载和啮合冲击等问题,易造成齿轮失效。为改善此类问题,以CRH3动车为例,在Romax软件中建立了包含车轴和轴承的齿轮传动系统三维模型。基于RFE-XGBoost(recursive feature elimination-extreme gradient boosting)特征选取模型,从通常采用的9个修形参数中筛选出最优修形参数组合。以筛选后的最优修形参数组合为输入变量,单位长度法向载荷为响应变量,分别基于反向传播(back propagation,BP)神经网络神经网络、随机森林回归、XGBoost算法构建了代理模型,并进行对比选择。最后采用粒子群优化(particle swarm optimization,PSO)算法调用代理模型,以单位长度法向载荷最小为优化目标,对齿轮修形参数取值进行寻优计算。优化结果表明,齿向斜度为13.6μm、齿端修薄长度为18.5 mm、齿端修薄量为4.4μm时齿轮修形效果最佳。通过Romax仿真计算验证,其单位长度法向载荷下降了24.36%,传动误差值下降了69.91%,有效改善了齿轮传动性能,缓解了齿面偏载的现象。研究结果可为齿轮修形方案选择和优化设计提供参考。 展开更多
关键词 动车传动齿轮 特征选取 齿轮修形 XGBoost算法 齿面接触分析
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城市轨道交通节能运行优化研究进展与综述
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作者 杨立兴 连得亨 +1 位作者 莫鹏里 高自友 《北京交通大学学报》 北大核心 2025年第5期109-122,共14页
针对城市轨道交通节能运行优化问题,现有研究可沿经典方法与新技术驱动两条主线加以归纳.本文回顾了列车速度曲线优化、列车时刻表优化及二者协同优化等经典方法,并进一步总结了新技术驱动下的研究进展,从供能、控制与运营3个方面阐述... 针对城市轨道交通节能运行优化问题,现有研究可沿经典方法与新技术驱动两条主线加以归纳.本文回顾了列车速度曲线优化、列车时刻表优化及二者协同优化等经典方法,并进一步总结了新技术驱动下的研究进展,从供能、控制与运营3个方面阐述了新兴技术对节能运行的推动与挑战:在供能层面,推进“源-网-储-车”一体化,开展可逆变流、储能与可再生能源接入的联合调度,实现能流时移与峰值抑制;在控制层面,列车自主运行与虚拟编组使节能问题转向了多点协同下的动态视角;在运营层面,通过跨线直通、多交路分段与灵活编组等策略升级运能供给模式,减少低效牵引.研究结果表明:经典方法已形成成熟的建模与求解框架,能够在保障安全服务的前提下降低能耗并抑制功率峰值,而新技术驱动的方法则突破了列车层面的离线优化范式,推动研究向涵盖供能、控制与运营的系统级协同演进.未来研究的重点在于构建统一的基准与评测体系,并推动多层次的协同优化与综合集成等. 展开更多
关键词 城市轨道交通 节能优化 时刻表 速度曲线 牵引供电系统
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