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基于双滑模面的变轨距列车悬挂系统控制方法
1
作者 刘玉梅 陈洪鹏 +2 位作者 庄娇娇 陈熔 王梦雨 《吉林大学学报(工学版)》 北大核心 2025年第9期2902-2912,共11页
为了改善高速变轨距列车在不同轨距线路上的运行性能,采用基于双滑模面的滑模半主动控制方法,调节二系悬挂中空气弹簧和磁流变阻尼器的阻尼力。搭建1/4车分数阶天棚阻尼控制的滑模参考模型,设计双滑模面滑模控制器,将半主动控制方法应... 为了改善高速变轨距列车在不同轨距线路上的运行性能,采用基于双滑模面的滑模半主动控制方法,调节二系悬挂中空气弹簧和磁流变阻尼器的阻尼力。搭建1/4车分数阶天棚阻尼控制的滑模参考模型,设计双滑模面滑模控制器,将半主动控制方法应用于二系空气弹簧和横向磁流变阻尼器;构建变轨距列车悬挂系统半主动控制的整车联合仿真模型,分析1435 mm/1520 mm轨距下变轨距车辆对轨道不平顺激励的响应性能,验证整车半主动控制方法的有效性。 展开更多
关键词 铁路运输 变轨距列车 悬挂系统 双滑模面控制 动力学性能
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磁悬浮列车首次穿越失效可靠性研究
2
作者 刘伟渭 李阔 +1 位作者 余玺 唐爽权 《中国机械工程》 北大核心 2025年第10期2232-2240,共9页
为了得到磁悬浮列车首次穿越失效特性,建立了随机参激和随机外激作用下常导电磁悬浮列车的动力学模型,在Hamilton理论框架下建立首次穿越可靠性函数,采用Crank-Nicolson差分法对后向Kolmogorov方程进行数值求解,探究初始能量、随机外激... 为了得到磁悬浮列车首次穿越失效特性,建立了随机参激和随机外激作用下常导电磁悬浮列车的动力学模型,在Hamilton理论框架下建立首次穿越可靠性函数,采用Crank-Nicolson差分法对后向Kolmogorov方程进行数值求解,探究初始能量、随机外激、随机参激、低随机激励和列车速度对磁悬浮列车首次穿越的影响。研究结果表明,初始能量的增大会使得发生首次穿越的时间提前;增大随机外激和随机参激都会使平均首次穿越时间减小,其中随机外激对平均首次穿越时间的影响程度要大于随机参激的影响;在低随机激励的作用下磁悬浮列车几乎不发生首次穿越;随着列车运行速度的提高,平均首次穿越时间也在减小,发生首次穿越失效的最大概率增大。 展开更多
关键词 磁悬浮列车 随机激励 首次穿越 可靠性
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磁悬浮列车随机非线性最优控制研究
3
作者 刘伟渭 李阔 +1 位作者 王泓霁 余玺 《中国机械工程》 北大核心 2025年第11期2583-2592,共10页
为提高磁悬浮系统的稳定性,考虑气动升力和悬浮力的非线性特征,建立基于Hamilton理论的受控磁悬浮系统随机微分方程。以可靠度最大、平均首次穿越时间最长和最大Lyapunov指数最小为目标,建立最优控制策略的动态规划方程。研究结果表明:... 为提高磁悬浮系统的稳定性,考虑气动升力和悬浮力的非线性特征,建立基于Hamilton理论的受控磁悬浮系统随机微分方程。以可靠度最大、平均首次穿越时间最长和最大Lyapunov指数最小为目标,建立最优控制策略的动态规划方程。研究结果表明:考虑PD控制和最优控制联合作用的磁悬浮系统提高了磁悬浮系统的条件可靠性,延长了平均首次穿越时间;经随机稳定化后最大Lyapunov指数始终为负,满足磁悬浮系统平凡解概率为1渐近稳定的条件;经过最优控制后,系统的联合概率密度发生了性态的变化,提高了系统的稳定性;在高斯白噪声强度较低时,以可靠度最大为目标的最优控制策略具有较好的性能指标;以最大Lyapunov指数最小为目标时,仅在某一范围内具有较好的性能指标。通过研究磁悬浮列车的最优控制问题,为提高列车稳定性、延长发生首次穿越失效的时间提供理论依据。 展开更多
关键词 磁悬浮列车 控制策略 随机激励 非线性随机动力学
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重载与高速:铁道机车不同工况下制动技术对比与协同发展研究
4
作者 王津 王朝辉 +2 位作者 王辉 张昊 胡煜熙 《现代工业工程》 2026年第1期144-146,共3页
伴随我国铁路网的建设,铁道机车既要满足大运量重载需求,又要满足高密度高速客货运需求,列车制动技术面临着重大工程制约与安全考验。为了更好地理解和应对这些挑战,本文基于能量学、热力学和车辆动力学原理,分析了重载电力机车与高速... 伴随我国铁路网的建设,铁道机车既要满足大运量重载需求,又要满足高密度高速客货运需求,列车制动技术面临着重大工程制约与安全考验。为了更好地理解和应对这些挑战,本文基于能量学、热力学和车辆动力学原理,分析了重载电力机车与高速动车组在制动方面的差异,其中重载列车制动技术核心在于长时域大能量的制动热管理和纵向力管理,高速动车组制动技术核心在于短时域大功率的能量耗散、黏着利用、乘坐舒适性约束等,并针对性地提出了电空融合制动互补优化路径和面向非线性时变工况的智能自适应控制方法,基于数字挛生技术的预测性维修体系是两大协同发展的关键。除此之外,制动技术工程化推广的主要障碍及对策还从材料、可验证性控制、通信架构、数据共享四个方面进行了论述。这些成果旨在为构建可靠安全的制动技术体系与高速高效舒适的制动技术体系提供理论借鉴和工程借鉴,通过本文所进行的探索和研究,为后续相关方面的发展带来启发。 展开更多
关键词 重载牵引 机车制动 高速动车组 制动技术 电空联合驱动位制动 PHM
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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
5
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
6
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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地铁扁疤车轮通过钢轨焊缝区的轮轨垂向力特性分析
7
作者 龙辉 陶功权 +5 位作者 梁红琴 卢纯 温泽峰 张楷 刘奇锋 肖乾 《机械工程学报》 北大核心 2025年第20期263-273,共11页
车轮扁疤和钢轨焊缝不平顺作为轮轨表面常见的激扰源,会加剧轮轨动力相互作用。既有研究针对两种激励共同作用下的轮轨动力响应分析尚不完善。基于ANSYS与Simpack建立了考虑轮轨柔性的地铁车辆–轨道刚柔耦合动力学模型,以扁疤中心和钢... 车轮扁疤和钢轨焊缝不平顺作为轮轨表面常见的激扰源,会加剧轮轨动力相互作用。既有研究针对两种激励共同作用下的轮轨动力响应分析尚不完善。基于ANSYS与Simpack建立了考虑轮轨柔性的地铁车辆–轨道刚柔耦合动力学模型,以扁疤中心和钢轨焊缝中心的相对位置模拟扁疤车轮通过钢轨焊缝区时的相位,研究车轮扁疤和钢轨焊缝不平顺共同作用下的轮轨垂向力特性。结果表明:扁疤车轮通过叠合形焊缝不平顺时,其轮轨垂向力响应随相对位置的变化有明显波动,且相对位置位于焊缝短波不平顺的起点和终点附近出现局部峰值。其轮轨垂向力最大值在局部峰值附近随着扁疤长度、车速和焊缝不平顺短波波深的增加而增大,随着焊缝不平顺短波波长的增加而减小,较单独扁疤引起的轮轨垂向力最大值显著增大。当扁疤长度为30 mm,以60 km/h车速通过既定钢轨焊缝区时,最大轮轨垂向力为262.3 kN,相比正常静轮载增加约320.3%。探究了地铁扁疤车轮通过钢轨焊缝区时轮轨垂向力作用,旨为地铁运营维护提供一定理论参考价值。 展开更多
关键词 地铁车辆 刚柔耦合动力学 车轮扁疤 钢轨焊缝不平顺 轮轨垂向力
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1万t重载列车空气制动传递规律分析与智能预测
8
作者 肖友刚 李彬卓 +2 位作者 李蔚 袁玄成 蔡宇祥 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第10期4458-4472,共15页
1万t重载列车空气制动系统的制动压力波传递时间延迟和衰减显著,导致列车首尾制动不同步,影响行车安全。针对该问题,本文提出了一种基于数值仿真与深度学习的空气制动波智能预测方法。首先,分别建立HXD1型电力机车与C70E型货车空气制动... 1万t重载列车空气制动系统的制动压力波传递时间延迟和衰减显著,导致列车首尾制动不同步,影响行车安全。针对该问题,本文提出了一种基于数值仿真与深度学习的空气制动波智能预测方法。首先,分别建立HXD1型电力机车与C70E型货车空气制动系统的仿真模型,根据空气制动系统的几何拓扑耦合形成列车空气制动系统仿真模型,采用并行仿真算法得出列车空气制动波的动态传递特性。然后,结合双向长短期记忆网络(bidirectional long short-term memory,bi-LSTM)与注意力机制(attention mechanism)构建时空特征融合预测模型(bi-LSTM-attention),并采用渐进式滚动预测策略动态更新输入矩阵,降低预测误差累积效应。研究结果表明:在初充气时,列车管长度及气流阻力使压力传递明显延迟,充气中期列车中段的压力上升速率大幅减缓,等压线呈现中部下凹的特征;在制动工况下,在制动波向尾部传递过程中,制动响应时间呈Sigmoid函数型衰减,制动完成时间呈指数型增加,全制动波传递速度约为230m/s,紧急制动波速约为281.29 m/s;bi-LSTM-Attention预测模型的决定系数(R2)超过0.997,压强预测值的均方根误差低于5.85kPa,表明模型具有很高的拟合度和预测精度。 展开更多
关键词 重载列车 空气制动系统 数值仿真 双向长短期记忆神经网络 智能预测 时空特征融合
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悬挂式个人快速捷运车辆转向架结构强度分析
9
作者 杜子学 吴辰思 文孝霞 《城市轨道交通研究》 北大核心 2025年第6期145-149,共5页
[目的]悬挂式PRT(个人快速捷运)车辆是一种新型交通工具,转向架作为其核心部件之一,其结构强度直接影响车辆的安全运行,因此有必要对其结构强度进行分析。[方法]提出了一种新型悬挂式PRT车辆转向架,以其为研究对象进行受力分析,并构建... [目的]悬挂式PRT(个人快速捷运)车辆是一种新型交通工具,转向架作为其核心部件之一,其结构强度直接影响车辆的安全运行,因此有必要对其结构强度进行分析。[方法]提出了一种新型悬挂式PRT车辆转向架,以其为研究对象进行受力分析,并构建受力拓扑构型图。基于悬挂式PRT的特殊运营场景和走行机理,重点分析了进弯、进弯制动、转弯、爬坡(坡度为26%)、车辆前轴右侧轮胎失效、车辆后轴左侧轮胎失效和满载静止等7种工况。通过建立动力学模型并分析受力传递路径,获得了各工况的载荷大小。构建了转向架构架的有限元模型,计算分析了各工况下的构架强度,并评估其设计强度是否符合要求。[结果及结论]形成了一套适用于悬挂式PRT车辆转向架的结构强度计算分析方法。计算结果表明,各工况下转向架的最大应力为301.9 MPa,出现在进弯工况下前右连接座与右侧主纵梁连接的焊缝处,小于材料的许用应力,符合强度设计要求。 展开更多
关键词 悬挂式个人快速捷运车辆 转向架 结构强度
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磁悬浮列车非线性随机稳定性及分岔研究
10
作者 刘伟渭 余玺 +2 位作者 唐爽权 沈印 张国勇 《铁道学报》 北大核心 2025年第7期52-63,共12页
引入随机参激与随机外激,建立中低速磁悬浮列车随机动力学模型,将随机动力学模型转化至Hamilton体系进行随机平均,并将其模式化为It8随机微分方程;运用最大Lyapunov指数法判断随机局部稳定性,依靠扩散过程的边界类型判断分析随机全局稳... 引入随机参激与随机外激,建立中低速磁悬浮列车随机动力学模型,将随机动力学模型转化至Hamilton体系进行随机平均,并将其模式化为It8随机微分方程;运用最大Lyapunov指数法判断随机局部稳定性,依靠扩散过程的边界类型判断分析随机全局稳定性,通过平稳概率密度函数和联合概率密度函数来分析随机分岔。研究结果表明:磁悬浮列车的随机局部稳定性存在明显的非线性关系,随机全局稳定性取决于磁悬浮系统的左边界特征标值;随机局部稳定性和随机全局稳定性均随白噪声强度的增强而减弱,随电磁力等效刚度的增大而增强;在整体的平稳概率密度分析中,随着白噪声强度的增大,平稳概率密度函数由脉冲函数变为非脉冲,再变为非单调函数,期间系统发生概率右移;在联合概率密度函数图中,函数由脉冲函数变为单峰函数,再变为火山口型峰,系统发生的两次拓扑变化分别对应随机D分岔和随机P分岔。上述随机稳定性和分岔结果与车辆实际的失稳形态相符,即同一车辆在不同线路上会有不同的失稳类型,且同一线路上是否失稳也具有一定的随机性,而依据确定稳定性理论得到的失稳形态固定,与实际线路失稳的强随机性以及与运营环境的相关性不符。 展开更多
关键词 磁悬浮列车 运动稳定性 分岔
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制动条件下高速列车轴箱轴承振动与接触特性研究
11
作者 楚明 杨林川 +2 位作者 王志伟 王权 莫继良 《振动工程学报》 北大核心 2025年第4期706-714,共9页
轴箱轴承是高速列车的关键部件,复杂制动条件带来的轮轨激励会导致轴箱轴承振动与接触特性极其复杂且尚不明确。为此,建立了考虑制动系统及轴箱轴承的高速列车刚⁃柔耦合拖车动力学模型,并通过制动界面非线性摩擦、轮轨相互作用、轴箱轴... 轴箱轴承是高速列车的关键部件,复杂制动条件带来的轮轨激励会导致轴箱轴承振动与接触特性极其复杂且尚不明确。为此,建立了考虑制动系统及轴箱轴承的高速列车刚⁃柔耦合拖车动力学模型,并通过制动界面非线性摩擦、轮轨相互作用、轴箱轴承非线性接触和悬挂系统,实现了轴箱轴承、制动系统与车辆系统的动态耦合。进一步,开展线路试验验证了模型的有效性。基于此,研究了不同制动力下轴箱系统的振动、内部力及滚子⁃滚道接触特性。结果表明,车辆制动引起一位与二位轮对上的轴箱轴承纵向力增大,并引起轴箱系统纵向振动加剧,而车辆制动对轴箱系统的垂向振动影响较小。此外,车辆制动时盘⁃片摩擦使构架发生点头运动,这将改变一位与二位轮对的一系悬挂力,进而引起一位和二位轮对轴箱轴承垂向力分别减小和增大,并导致二位轮对轴箱轴承滚子⁃滚道最大接触应力增大。 展开更多
关键词 刚⁃柔耦合 轴箱轴承 振动与接触特性 制动系统 高速列车
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复杂振动和交变温度工况下高铁梯形螺栓连接松动规律
12
作者 朱志鹏 巩浩 +4 位作者 刘检华 张文涛 王清华 张萌 李鹏 《振动与冲击》 北大核心 2025年第14期272-282,292,共12页
梯形螺栓连接是高铁动车组设备舱裙板、底板等的主要连接方式,但是在服役过程中长期承受剧烈振动载荷和高低温环境载荷,导致梯形螺栓易松动,引发疲劳断裂,给高铁的可靠运行带来了风险与挑战。针对这一问题,建立梯形螺栓连接精确有限元模... 梯形螺栓连接是高铁动车组设备舱裙板、底板等的主要连接方式,但是在服役过程中长期承受剧烈振动载荷和高低温环境载荷,导致梯形螺栓易松动,引发疲劳断裂,给高铁的可靠运行带来了风险与挑战。针对这一问题,建立梯形螺栓连接精确有限元模型,仿真横向、纵向、弯曲和扭转振动,以及交变温度载荷,分析在这些振动与交变温度载荷单独和耦合作用下梯形螺栓的松动规律,并系统研究横向振动条件下初始预紧力、摩擦因数和被压件材料对螺栓松动的影响规律。研究结果表明,横向振动是导致梯形螺栓松动的主要载荷形式,弯曲振动只有在特定情况下才能引发螺栓松动,纵向振动、扭矩振动和交变温度载荷几乎不会导致松动,而且振动和交变温度载荷的影响相互独立。与普通螺纹和管螺纹结构相比,梯形螺栓连接的防松性能比这两种螺纹结构稍差,但是在相同条件下的应力集中降低了30%,这将显著提高梯形螺栓连接的承载能力和抗疲劳特性。 展开更多
关键词 高铁 梯形螺纹 振动 交变温度 松动
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动车组六连杆联轴器力学性能试验设计及应用
13
作者 彭立群 林达文 +2 位作者 王进 吴丁汀 沈奎 《铁道车辆》 2025年第3期94-100,共7页
六连杆联轴器作为新型动车组动力系统中最关键的传动和减振部件,在提高车辆运行的安全性和舒适性中发挥了十分重要的作用。为了提高动车组六连杆联轴器试验数据的准确性及复合加载试验能力,文章介绍了一种新型六连杆联轴器的结构及原理... 六连杆联轴器作为新型动车组动力系统中最关键的传动和减振部件,在提高车辆运行的安全性和舒适性中发挥了十分重要的作用。为了提高动车组六连杆联轴器试验数据的准确性及复合加载试验能力,文章介绍了一种新型六连杆联轴器的结构及原理,设计了新型联轴器径向、轴向刚度试验方案、大扭矩小扭角高精度扭转刚度试验方案及三向复合加载试验方案,应用新型方案对联轴器进行了径向、轴向和扭转刚度试验,与现有低地板车弹性联轴器的试验方案进行了比对。对比结果表明:新型试验方案设计结构合理,解决了现有试验技术的不足,相比传统的试验方案,新型试验方案能更准确地测量联轴器的扭转刚度,实现三向复合加载试验,更加真实地模拟联轴器的实际运用工况,达到了提高数据准确性和提升试验能力的目的,其研究成果为轨道车辆联轴器的研发和试验起到了指导作用。 展开更多
关键词 轨道交通 联轴器 减振 力学性能 试验研究
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一种锥形弹簧的优化设计研究
14
作者 柳禄泱 黄远添 +3 位作者 王喜利 董永 林胜 曾德明 《机车车辆工艺》 2025年第2期19-23,共5页
锥形弹簧作为地铁车辆一系悬挂的关键零部件,直接影响车辆的运行品质与安全。为了延长产品的寿命,文章主要从结构上提出一种优化设计方法,以适应产品服役年限从架修到大修的要求。通过对锥形弹簧原有结构进行有限元分析,采用应变梯度设... 锥形弹簧作为地铁车辆一系悬挂的关键零部件,直接影响车辆的运行品质与安全。为了延长产品的寿命,文章主要从结构上提出一种优化设计方法,以适应产品服役年限从架修到大修的要求。通过对锥形弹簧原有结构进行有限元分析,采用应变梯度设计原则对原结构进行优化;相比原结构,优化后结构应变分布更合理,可靠性更高。在加强疲劳试验下,优化后产品的疲劳次数提高1倍以上,证明所提优化设计方法可使产品寿命得到显著提升。 展开更多
关键词 锥形弹簧 应变梯度设计 寿命提升 有限元分析
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轨道车辆轮对经济镟策略研究
15
作者 刘伟渭 余玺 +1 位作者 唐爽权 李加伟 《铁道学报》 北大核心 2025年第8期80-90,共11页
针对轨道车辆轮对过修、欠修等不合理问题,提出一种基于实测数据的经济镟策略模型。根据轮对实测数据构建磨耗模型,以镟修阈值、镟修模板、镟修参数上下限为约束,确立62种镟修方案,综合考虑轮对使用寿命与镟修次数,兼顾列车全生命周期... 针对轨道车辆轮对过修、欠修等不合理问题,提出一种基于实测数据的经济镟策略模型。根据轮对实测数据构建磨耗模型,以镟修阈值、镟修模板、镟修参数上下限为约束,确立62种镟修方案,综合考虑轮对使用寿命与镟修次数,兼顾列车全生命周期更长、单位时间运行成本更低为优化目标,提出单轮和整车镟修策略,以及跟踪验证。结果表明,轮径磨耗速率与轮径、轮缘厚度和轮缘高度无相关性,轮缘高度、磨耗速率与轮缘厚度具有相关性,qR值(反应踏面凹磨或偏磨)、磨耗速率与轮径、轮缘厚度具有相关性;单轮和整车最佳镟修方案均为轮缘高镟修阈值27 mm,轮缘高恢复值30 mm。相较于当前镟修模式,全生命周期剩余寿命延长约30%,月经济成本降低约7%,比上个镟修周期延长11个月。由于轮对的相似性,该模型可推广应用于高速列车、货车、机车等轨道车辆的轮对智能运维。 展开更多
关键词 轨道车辆 镟修策略 智能运维 寿命预测 轮对
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转向架临界速度的区域灵敏度研究
16
作者 高学军 杨露 《湖南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第10期50-57,共8页
为了研究随机悬挂参量对铁道车辆横向稳定性的影响规律,量化相关参量对车辆临界速度的影响,采用拉丁超立方采样方式,基于Hermite正交多项式建立转向架临界速度与悬挂参量之间的近似函数关系.运用此函数关系对转向架系统进行区域灵敏度分... 为了研究随机悬挂参量对铁道车辆横向稳定性的影响规律,量化相关参量对车辆临界速度的影响,采用拉丁超立方采样方式,基于Hermite正交多项式建立转向架临界速度与悬挂参量之间的近似函数关系.运用此函数关系对转向架系统进行区域灵敏度分析,给出随机悬挂参量的重要性排序,通过区域均值比函数、区域方差比函数的上边界减小、下边界增大、区间对称缩减、固定在区间某分位点来分别量化悬挂参量的变化对临界速度均值比、方差比的贡献.研究结果表明,在所考察的参量及其变化范围内,二系悬挂横向阻尼、连接2位轮对的一系悬挂横向刚度等参量对转向架临界速度影响最大,通过具体控制这些参量的变化范围,可以达到有效提高车辆临界速度,显著减小临界速度变化方差的目的. 展开更多
关键词 转向架(铁道车辆) 灵敏度分析 临界速度 区域均值比 区域方差比
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轨道交通涡流制动器三维电磁模型与性能分析
17
作者 吕刚 韩天宇 《北京交通大学学报》 北大核心 2025年第4期52-62,共11页
针对计算轨道交通涡流制动器(EddyCurrentBrake,ECB)制动力的问题,提出一种三维电磁模型,并对其制动性能受不同参数的影响进行分析.首先,采用等效磁路法和麦克斯韦方程组推导出静态气隙磁密的表达式.分析横向边缘效应对制动力的影响,推... 针对计算轨道交通涡流制动器(EddyCurrentBrake,ECB)制动力的问题,提出一种三维电磁模型,并对其制动性能受不同参数的影响进行分析.首先,采用等效磁路法和麦克斯韦方程组推导出静态气隙磁密的表达式.分析横向边缘效应对制动力的影响,推导出导体板电导率修正系数的表达式.建立等效涡流密度模型,推导出气隙磁密和涡流密度的表达式.然后,分析纵向边端效应对制动力的影响,推导出附加气隙磁密的表达式,并结合涡流密度与气隙磁密之间的关系推导出制动力的表达式.最后,根据上海TR-08型高速磁浮列车ECB的设计参数搭建三维有限元模型来验证三维电磁模型的准确性,应用三维电磁模型分析不同参数对制动性能的影响.研究结果表明:三维电磁模型与三维有限元模型计算结果的最大误差为5.18%,平均误差为2.35%,验证了三维电磁模型的准确性;制动力随速度增加而先增大后减小,其变化曲线具备线性、临界、衰减和平缓4种特征,附加制动力随速度增加而增大;适当加宽导体板能有效削弱横向边缘效应的影响;制动力随励磁绕组安匝和初级铁芯宽度增加而增大,随导体板的电导率和磁导率及初级极距的增加而先增大后减小;制动力随气隙厚度增加而减小,峰值制动力对应的速度将增大;导体板厚度减小,制动力增长变缓慢;无论是增加气隙厚度,还是减小导体板厚度,均能使制动性能更平稳. 展开更多
关键词 涡流制动器 三维电磁模型 有限元法 制动性能
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基于鲁棒非确定性观测器的高速列车牵引制动系统执行器故障检测与诊断方法
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作者 高士根 赵凯博 +5 位作者 姜璐 田婉琪 王义惠 文韬 孙鹏飞 陈若水 《铁道技术标准(中英文)》 2025年第10期26-34,共9页
高速列车作为重要的交通载体,其运行安全与可靠性对运输效率与公共安全具有重要意义。牵引制动系统中的执行器作为高速列车动力学控制闭环中的核心执行单元,在长时间运行过程中易发生效率衰减、响应滞后或性能漂移等典型故障,对系统控... 高速列车作为重要的交通载体,其运行安全与可靠性对运输效率与公共安全具有重要意义。牵引制动系统中的执行器作为高速列车动力学控制闭环中的核心执行单元,在长时间运行过程中易发生效率衰减、响应滞后或性能漂移等典型故障,对系统控制精度与运行安全构成潜在威胁。本文针对复杂环境下基于模型的高速列车执行器故障诊断方法展开研究。首先,建立了具有外部扰动与参数不确定性的高速列车多质点动力学模型,设计了具有模式切换增益的鲁棒非确定性故障检测观测器,并构造时变检测阈值函数以有效抑制干扰影响,实现对执行器故障的实时检测。其次,提出一种基于归一化回归量的故障辨识算法,能够在复杂运行条件下实现对乘性与加性故障的同步无偏估计。最后,基于京沪线高速列车运行数据开展仿真实验,验证了所提方法的有效性,为后续鲁棒容错控制策略的设计提供理论支持。 展开更多
关键词 高速列车多质点模型 时变阈值函数 无偏辨识
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更大牵引质量重载列车动力学建模与仿真分析
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作者 容嘉欣 凌亮 +2 位作者 姚小沛 陈哲 王开云 《机械》 2025年第7期56-63,共8页
为研究更大牵引质量重载列车的动力学响应,基于列车纵向动力学理论,建立详细考虑机车牵引/制动特性、缓冲器性能、线路平纵断面等因素的3万吨重载列车纵向动力学分析模型。在此基础上,进一步分析3万吨重载列车在长大下坡道、“V”形坡... 为研究更大牵引质量重载列车的动力学响应,基于列车纵向动力学理论,建立详细考虑机车牵引/制动特性、缓冲器性能、线路平纵断面等因素的3万吨重载列车纵向动力学分析模型。在此基础上,进一步分析3万吨重载列车在长大下坡道、“V”形坡道、“A”形坡道三种典型线路条件的动力学响应,并将其与2万吨重载列车在相同线路条件的动力学响应进行对比分析。研究结果表明,该模型可用于评估3万吨重载列车在不同的线路、操纵工况下的动力学性能;相比起2万吨重载列车,3万吨重载列车在三种典型线路条件下的最大车钩力及最大纵向加速度更小,该研究可为3万吨重载列车常态化开行提供理论支撑。 展开更多
关键词 重载铁路 3万吨重载列车 纵向动力学 车钩力
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采用主动悬挂技术是改善机车横向动力学性能的有效途径之一 被引量：11
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作者 姚建伟 嘎尼 《铁道机车车辆》 2002年第B12期177-179,共3页
主动控制振动技术在机车车辆中的应用研究具有重要的理论意义和实用价值。本论文对主动控制技术做了系统的研究 ,并把这一技术应用于改善铁道机车车辆的横向振动性能。用ADAMS/RAIL软件建立了机车仿真模型和全主动悬挂动力学方程 ,推导... 主动控制振动技术在机车车辆中的应用研究具有重要的理论意义和实用价值。本论文对主动控制技术做了系统的研究 ,并把这一技术应用于改善铁道机车车辆的横向振动性能。用ADAMS/RAIL软件建立了机车仿真模型和全主动悬挂动力学方程 ,推导出系统的状态方程。采用线性二次型最优控制方法 ,用MATLAB软件编写程序并计算出最优反馈矩阵。将MATLAB软件与ADAMS/RAIL软件相结合进行仿真计算。通过对仿真计算结果的分析和研究 ,提出了全主动悬挂技术可以有效地改善机车车辆横向动力学性能的观点。本文还对半主动悬挂进行了仿真计算 ,研究表明半主动悬挂也可以比较有效地改善机车车辆横向动力学性能 ,但是比全主动悬挂的效果差一些 ,而由于半主动悬挂的结构简单 ,成本和维护费用较低 ,在机车车辆主动控制振动技术的应用研究中也应当给予一定的重视。 展开更多
关键词 主动悬挂 横向动力学 机车车辆 主动控制 悬挂系统
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