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基于MBD模型的轨道交通产品数字化研发关键技术 被引量：2
1
作者 路宽 李华祥 张伟龙 《电力机车与城轨车辆》 2025年第1期103-107,共5页
针对轨道交通产品依赖于三维模型和二维图纸的研制模式所存在的问题,文章指出应用基于模型的定义(MBD)技术的意义,阐述了MBD技术特点及其关键技术研究内容,从模型定义、协同设计、数据传递、工艺设计、一体化架构及标准体系架构等方面... 针对轨道交通产品依赖于三维模型和二维图纸的研制模式所存在的问题,文章指出应用基于模型的定义(MBD)技术的意义,阐述了MBD技术特点及其关键技术研究内容,从模型定义、协同设计、数据传递、工艺设计、一体化架构及标准体系架构等方面介绍了MBD技术在轨道交通行业的应用,并对MBD模型与产品设计构型之间的关系及MBD技术应用要求等进行了探讨。 展开更多
关键词 MBD技术 单一数据源 数据传递 协同设计
原文传递
基于可靠性的轨道交通预制舱优化设计与实现 被引量：1
2
作者 由恒远 李小勇 辛丰洲 《机电工程技术》 2025年第2期68-71,共4页
轨道交通预制舱变电站是一种融合预制舱技术于城市轨道交通牵引供电系统中的重要解决方案。在广泛的工程实践中,发现该方案在方案设计及工艺细节、安全性、操作便捷性、维护保养便利性等方面存在不足。针对上述问题,提出了一系列改进措... 轨道交通预制舱变电站是一种融合预制舱技术于城市轨道交通牵引供电系统中的重要解决方案。在广泛的工程实践中,发现该方案在方案设计及工艺细节、安全性、操作便捷性、维护保养便利性等方面存在不足。针对上述问题,提出了一系列改进措施。首先,采用宽体设计以提升箱体的结构强度与稳定性,提升箱体运维的便捷、友好性,提高箱体的整体传热系数,减少了热桥和热损失;其次,减少直流系统电缆用量,优先采用直流系统一次母排连接,提高电能传输的效率与安全性;最后,采用长寿命更易维护的不干胶贴花工艺替代外壳表面整体喷绘工艺,解决外观装饰的维护问题。通过这些改进措施在几个项目的实施,明显提升了轨道交通预制舱变电站的整体性能与运行效益,为城市轨道交通的可持续发展做出积极贡献。 展开更多
关键词 预制舱 结构设计 一次连接 外观喷绘
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基于GOST标准的宽轨货运机车动力学性能研究
3
作者 崔潇 刘派 +3 位作者 柳占宇 项盼 齐旭 宋华威 《铁道机车车辆》 北大核心 2025年第5期165-170,共6页
针对某出口宽轨货运机车,基于GOST 55513-2013标准分析了一系横向刚度、一系垂向刚度、二系横向刚度、二系垂向刚度等动力学参数变化对GOST标准中水平动荷系数、抗脱轨稳定性系数、一系垂向动荷系数、二系垂向动荷系数、垂向和横向平稳... 针对某出口宽轨货运机车,基于GOST 55513-2013标准分析了一系横向刚度、一系垂向刚度、二系横向刚度、二系垂向刚度等动力学参数变化对GOST标准中水平动荷系数、抗脱轨稳定性系数、一系垂向动荷系数、二系垂向动荷系数、垂向和横向平稳性等指标的影响。计算结果表明,对于一系悬挂,降低一系横向刚度会明显提高机车抗脱轨稳定性,而降低一系垂向刚度能够提升垂向平稳性,缓解一、二系动载荷冲击。对于二系悬挂,适当降低二系横向刚度有利于机车垂向平稳性的提升。提高二系垂向刚度有利于提高垂向平稳性,但也会提高一、二系动载荷冲击程度。 展开更多
关键词 水平动荷系数 一系垂向动荷系数 二系垂向动荷系数 平稳性 抗脱轨稳定性系数
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铁路机车车辆虚拟样机工程研究 被引量：7
4
作者 闫开印 张卫华 +2 位作者 丁国富 王颋 肖世德 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期54-60,共7页
针对虚拟样机技术在铁路机车车辆行业的研究状况,分析了铁路机车车辆虚拟样机研究的必要性,提出了具体的研究方法和思路,给出了实现的框架,并针对基于性能的三维CAD参数化设计、机车车辆多体动力学模型的可视拓扑模型的建立及自动求解... 针对虚拟样机技术在铁路机车车辆行业的研究状况,分析了铁路机车车辆虚拟样机研究的必要性,提出了具体的研究方法和思路,给出了实现的框架,并针对基于性能的三维CAD参数化设计、机车车辆多体动力学模型的可视拓扑模型的建立及自动求解、虚拟样机可视平台、系统协同仿真平台及数据PDM等关键技术进行了探讨,给出了初步的研究结果及实践,为铁路机车车辆虚拟样机的国产化研究提供了一条有效的解决途径。 展开更多
关键词 机车车辆 虚拟样机 多体动力学 计算机仿真 CAE
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雷击接触网高速动车组的车体过电压分析及抑制措施 被引量：9
5
作者 曹保江 郑玥 +1 位作者 高国强 吴广宁 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期44-50,共7页
我国高速铁路采用大跨度高架桥结构,接触网离地面较高,容易遭受雷击进而引发动车组故障,给列车安全运行带来隐患,因此有必要探究雷击接触网时高速动车组车体过电压及其抑制措施。本文基于接触网电气模型和高速动车组电路结构,利用Pspic... 我国高速铁路采用大跨度高架桥结构,接触网离地面较高,容易遭受雷击进而引发动车组故障,给列车安全运行带来隐患,因此有必要探究雷击接触网时高速动车组车体过电压及其抑制措施。本文基于接触网电气模型和高速动车组电路结构,利用Pspice建立雷击接触网时车体过电压仿真模型,定量分析车体接地电阻参数对过电压的影响,提出抑制过电压的措施。仿真结果表明:雷击接触网时,受电弓所在的车体过电压幅值可达43.45kV,距离受电弓越远车体过电压越低;接地电阻器的分布电感对各车体过电压影响较大,且与车体所在位置有关,对距离受电弓越近的车体,影响越大。将2~5车的接地方式改为直接接地方式或电阻器并联电容的方式均能有效抑制车体过电压,且当并联的电容值大于10μF时,二者对过电压幅值的抑制程度基本一致,并在电阻器并联电容的基础上,通过减少接地电缆长度能够进一步降低车体过电压,将各车体过电压抑制在2kV以内。本文研究结果为车体过电压的进一步分析提供了理论依据。 展开更多
关键词 雷击 接触网 车体过电压 直接接地 接地电缆
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高速列车头型拓扑结构对气动力的作用规律研究 被引量：6
6
作者 陈大伟 姚拴宝 +1 位作者 郭迪龙 杨国伟 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期18-26,共9页
为了得到高速列车头型关键设计部位的拓扑结构对列车气动性能的作用规律,减少头型概念设计时的盲目性,本文以数值模拟和正交试验设计为分析工具,研究高速列车头型的长度、纵剖面型线、水平剖面型线、排障器外形、司机室玻璃形状和车体... 为了得到高速列车头型关键设计部位的拓扑结构对列车气动性能的作用规律,减少头型概念设计时的盲目性,本文以数值模拟和正交试验设计为分析工具,研究高速列车头型的长度、纵剖面型线、水平剖面型线、排障器外形、司机室玻璃形状和车体横截面形状对列车气动阻力和尾车气动升力的影响。将头型的6个设计部位均划分为5种不同的拓扑类型,研究各设计部位拓扑结构的变化对列车气动性能的影响,选取3个影响度最大的设计部位,通过有交互作用的正交表分析不同部位拓扑结构的耦合作用对列车气动性能的影响。得到列车头型各主要设计部位的拓扑结构对列车气动性能的作用规律,给出针对不同气动指标进行头型设计时的合理拓扑结构。 展开更多
关键词 气动设计 拓扑结构 正交设计 高速列车
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高速列车前端吸能结构理论预测与数值模拟 被引量：8
7
作者 张秧聪 许平 +1 位作者 姚曙光 邓雯苑 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第12期2327-2334,共8页
基于简化基本折叠单元理论,3种截面构型的高速列车前端吸能结构的横截面分为V形、Y-I形和Y-II形3种基本角单元,对其轴向压缩平均载荷进行理论求解。为验证理论预测公式的可靠性,采用基于LS-DYNA的非线性有限单元法对3种吸能结构进行数... 基于简化基本折叠单元理论,3种截面构型的高速列车前端吸能结构的横截面分为V形、Y-I形和Y-II形3种基本角单元,对其轴向压缩平均载荷进行理论求解。为验证理论预测公式的可靠性,采用基于LS-DYNA的非线性有限单元法对3种吸能结构进行数值模拟,并与理论结果进行比较。在此基础上,研究五元胞组合蜂窝管的单元胞边长和壁厚2个参数对其耐撞性的影响。研究结果表明:3种吸能结构的平均载荷理论预测值与数值仿真值相差不大,其中五元胞组合蜂窝管耐撞性最好,其平均载荷是壁厚的1.5次幂函数,是单元胞边长的0.5次幂函数,增加壁厚能显著提高平均载荷,比吸能是壁厚的0.5幂函数,是单元胞边长的负0.5次幂函数。 展开更多
关键词 高速列车 耐撞性 理论预测 有限元 参数研究
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重载电力机车车体的设计与强度计算 被引量：7
8
作者 章国泉 王生武 +1 位作者 王松 项文路 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2009年第5期282-285,共4页
针对自主设计研发的总功率为9600kW的6轴新型重载电力机车的突出问题,要解决在纵向牵引制动载荷增加的条件下,车体挠度明显增大、工作应力大大增加,同时又要合理减重。为此,利用ANSY有限元软件,针对新型重载电力机车的特点,首先借鉴国... 针对自主设计研发的总功率为9600kW的6轴新型重载电力机车的突出问题,要解决在纵向牵引制动载荷增加的条件下,车体挠度明显增大、工作应力大大增加,同时又要合理减重。为此,利用ANSY有限元软件,针对新型重载电力机车的特点,首先借鉴国内外车体结构技术标准和重载机车的实际运行状态研究确定了机车的载荷工况,并对车体结构的强度和刚度进行了有限元分析;根据各种工况下应力的分布特点,并基于抗疲劳破坏的观点,分析了车体结构所存在的问题,并提出了相应的改进方案。比较分析的结果表明,改进方案既保证了车体的刚度与强度,又收到了比较明显的减重效果,是一种比较合理的改进结构。 展开更多
关键词 电力机车 重载 车体 结构分析 有限元
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流线型列车头部外形设计方法 被引量：6
9
作者 许平 田红旗 姚曙光 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期76-80,共5页
基于流线型的列车头部外形由三维空间自由曲面构成,提出采用NURBS曲线设计外形型线和用三维NURBS曲面描述复杂三维曲面的车头外形设计方法。按照流线型列车头部外形的设计要求,首先生成基本控制型线,根据需要自动生成中间控制型线;对一... 基于流线型的列车头部外形由三维空间自由曲面构成,提出采用NURBS曲线设计外形型线和用三维NURBS曲面描述复杂三维曲面的车头外形设计方法。按照流线型列车头部外形的设计要求,首先生成基本控制型线,根据需要自动生成中间控制型线;对一些型线进行空间动态修改,使所有控制型线构成空间网状结构;将这些控制型线在空间的交点处断开,形成首尾相连的NURBS曲线段;自动将首尾相连的NURBS曲线段连接形成外形曲面片,并保证曲面片在空间相切;最后对外形曲面进行光顺性检查,得到最终的外形曲面。运用NURBS曲线曲面的数学模型,在AutoCAD的ARX及I-deas的Open I-deas开发平台上,开发了流线型列车头部外形设计模块,实现了按照人们的意志,自由、快速地设计复杂的空间三维曲面流线型列车外形。 展开更多
关键词 流线型列车 外形设计 控制型线 NURBS曲线曲面
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流线型列车头部结构设计方法 被引量：5
10
作者 许平 田红旗 姚曙光 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期78-82,共5页
为使列车头部结构完全吻合流线型外形,提出沿列车的纵剖面、横剖面和水平面3个方向布置平面曲梁,形成空间网格状结构形式的设计方法。通过NURBS曲面分割离散与迭代相结合的方法得到平面曲梁的主棱边;以主棱边为基础,采用三维实体几何造... 为使列车头部结构完全吻合流线型外形,提出沿列车的纵剖面、横剖面和水平面3个方向布置平面曲梁,形成空间网格状结构形式的设计方法。通过NURBS曲面分割离散与迭代相结合的方法得到平面曲梁的主棱边;以主棱边为基础,采用三维实体几何造型技术生成平面曲梁的三维实体;采用形体的Brep法读取平面曲梁三维实体图的数据面,利用坐标轴变换,创建CAD平面图。运用NURBS曲面的求交理论及三维实体几何造型技术,在AutoCAD的ARX、I-deas的Open I-deas开发平台上开发了流线型列车头部结构设计模块;应用NURBS曲线的线段拟合理论拟合平面曲梁的轮廓曲线,并根据数控加工设备的参数,在AutoCAD的ARX开发平台上开发了流线型列车头部平面曲梁数控加工模块,在不同的数控加工设备上实现平面曲梁的数控加工。 展开更多
关键词 流线型列车 结构设计 平面曲梁 NURBS曲线曲面 数控加工
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模块机车——现代化机车模式 被引量：6
11
作者 黄民 吴柏祥 黄问盈 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第1期73-84,共12页
模块机车亦可称为通用构架（Ｐｌａｔｆｏｒｍ）机车或拼装式机车，是本世纪９０年代以来，为适应市场迅速变化的需求而开发的一系列性能优良、技术先进、交货快、造价低、可靠性高、维修性好的机车家族总称。欧美一些公司已经或正在为... 模块机车亦可称为通用构架（Ｐｌａｔｆｏｒｍ）机车或拼装式机车，是本世纪９０年代以来，为适应市场迅速变化的需求而开发的一系列性能优良、技术先进、交货快、造价低、可靠性高、维修性好的机车家族总称。欧美一些公司已经或正在为不同国家和地区铁路提供模块机车系列。模块机车的构思与实践可供我国内燃机车、电力机车甚至是车辆生产厂家借鉴。 展开更多
关键词 模块机车 通用构架 现代化 机车
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基于受电弓框架模型的部件危险点动应力计算方法 被引量：5
12
作者 宋冬利 江亚男 +1 位作者 张卫华 梅桂明 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期75-81,共7页
针对有限元瞬态分析法在计算受电弓部件危险点动应力时存在耗时久、稳定收敛里程短的问题,提出基于受电弓框架模型的部件危险点动应力数值计算(PDSNA)方法。建立由杆件、质量块、弹簧和阻尼组成的受电弓框架模型,通过求解受电弓框架模... 针对有限元瞬态分析法在计算受电弓部件危险点动应力时存在耗时久、稳定收敛里程短的问题,提出基于受电弓框架模型的部件危险点动应力数值计算(PDSNA)方法。建立由杆件、质量块、弹簧和阻尼组成的受电弓框架模型,通过求解受电弓框架模型的运动微分方程,得到受电弓部件的运动参数,然后基于达朗贝尔原理推导的公式,计算部件规则截面上任意点的动应力;通过静强度仿真分析和数值拟合受电弓部件应力分布的规律,构建部件危险点与规则截面上任意点的应力映射关系,根据该应力映射关系由部件规则截面上任意点动应力外推得到危险点动应力。以V500型受电弓的部件危险点动应力计算为例,并与有限元瞬态分析法对比,验证PDSNA方法的有效性。结果表明:PDSNA方法不但与有限元瞬态分析法的计算结果吻合良好,而且在计算效率和计算样本容量上均有较大提高,可以实现长里程的受电弓部件危险点动应力计算。 展开更多
关键词 受电弓 动应力 数值仿真 有限元
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基于OptiStruct的轨道车辆天线支架结构轻量化设计
13
作者 郝志强 万平 《电力机车与城轨车辆》 2025年第1期65-69,73,共6页
以某轨道车辆天线支架结构为研究对象,运用OptiStruct软件对天线支架结构进行拓扑优化和尺寸优化设计,文章对相关优化流程及结果进行具体的说明及分析。根据EN 12663相关标准对优化后的天线支架结构进行了仿真校核,结果显示强度满足标... 以某轨道车辆天线支架结构为研究对象,运用OptiStruct软件对天线支架结构进行拓扑优化和尺寸优化设计,文章对相关优化流程及结果进行具体的说明及分析。根据EN 12663相关标准对优化后的天线支架结构进行了仿真校核,结果显示强度满足标准要求,新天线支架结构相比于原结构质量减轻68.1%,优化结果理想。文章提出的天线支架结构轻量化方法,达到了降低支架总质量,减少材料使用量,降低生产成本的目的。 展开更多
关键词 轨道车辆 天线支架 拓扑优化 尺寸优化 轻量化设计
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一种机车轮径半自动校正的优化设计
14
作者 赵东旭 韩枫 《中国科技信息》 2025年第13期123-125,共3页
1背景机车各轴速度的计算以及整车参考速度的计算是整个控制系统很重要的一个环节,通过采集安装在轴端或电机侧的速度传感器,对各轴的线速度进行计算。机车速度影响车辆的牵引力计算、超速保护等核心功能,对于车辆的安全运行有着重大作... 1背景机车各轴速度的计算以及整车参考速度的计算是整个控制系统很重要的一个环节,通过采集安装在轴端或电机侧的速度传感器,对各轴的线速度进行计算。机车速度影响车辆的牵引力计算、超速保护等核心功能,对于车辆的安全运行有着重大作用。机车的速度一般由牵引或防滑系统采集原始速度,通过列车总线发送给网络控制系统,由网络控制系统完成各轴速度与参考速度的计算。车轮轮径值作为单轴速度计算的重要参数,涉及转速与线速度转换、力与力矩转换等多个功能。 展开更多
关键词 速度计算 轮径 机车 优化设计 半自动校正
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基于Mixture模型的机车齿轮箱径向密封机理研究 被引量：3
15
作者 张雨 张开林 姚远 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期1210-1216,共7页
本文基于Mixture模型,以油雾-空气混合物为研究对象,运用Fluent软件数值计算重载机车齿轮箱径向迷宫密封的内部流场和泄漏量,研究径向迷宫的密封机理,分析节流齿啮合深度对密封性能的影响,对比研究不同的油雾参数(油雾颗粒直径、体积分... 本文基于Mixture模型,以油雾-空气混合物为研究对象,运用Fluent软件数值计算重载机车齿轮箱径向迷宫密封的内部流场和泄漏量,研究径向迷宫的密封机理,分析节流齿啮合深度对密封性能的影响,对比研究不同的油雾参数(油雾颗粒直径、体积分数)和密封结构参数(径向间隙、节流齿厚度)对介质高速通道的形成和迷宫密封性能的影响规律。研究结果表明;径向迷宫密封在节流齿相对啮合深度为0.5时形成与迷宫结构相适应的介质高速通道,径向间隙和节流齿厚度对介质高速通道的形成无影响,介质高速通道的形成仅取决于空腔宽度(即节流齿相对啮合深度),最佳相对啮合深度为0。径向间隙增大、节流齿厚度减小,高速通道效果更明显。随着油雾颗粒直径或径向间隙的增大,油雾体积分数或节流齿厚度的减小,迷宫泄漏量增加,密封性能减弱。 展开更多
关键词 Mixture模型 齿轮箱 径向密封 密封机理 高速通道
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基于PWM的机车雨刮控制器的设计 被引量：8
16
作者 贺理 龙永红 +1 位作者 滕峻林 陈芳 《湖南工业大学学报》 2010年第6期84-88,共5页
分析了PWM(脉宽调制)直流调速原理,采用PWM技术调节永磁直流电动机工作电压的方法,设计了一种机车雨刮控制器。设计中采用内嵌PWM模块的微控制器,通过功率MOSFET驱动直流电动机。实际测试结果表明,该控制器实现了3个档位刮擦功能,它具... 分析了PWM(脉宽调制)直流调速原理,采用PWM技术调节永磁直流电动机工作电压的方法,设计了一种机车雨刮控制器。设计中采用内嵌PWM模块的微控制器,通过功率MOSFET驱动直流电动机。实际测试结果表明,该控制器实现了3个档位刮擦功能,它具有性能可靠、结构简单等特点。 展开更多
关键词 直流电动机 单片机 脉宽调制
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某新能源机车橡胶隔振器的设计研究
17
作者 戴谋军 李冬 +2 位作者 卢梦达 廖学官 吴忠发 《现代制造技术与装备》 2025年第4期16-19,41,共5页
首先,根据使用工况设计橡胶隔振器的结构,采用经典公式进行刚度设计计算,并修正设计参数。其次,对隔振系统进行隔振效率的理论计算。最后,对隔振器进行仿真校核及样机测试。结果表明,经过修正后的橡胶隔振器在服役过程中隔振效率能达到8... 首先,根据使用工况设计橡胶隔振器的结构,采用经典公式进行刚度设计计算,并修正设计参数。其次,对隔振系统进行隔振效率的理论计算。最后,对隔振器进行仿真校核及样机测试。结果表明,经过修正后的橡胶隔振器在服役过程中隔振效率能达到89.00%;仿真结果显示,橡胶隔振器在额定工况下不会与机组发生共振,刚度与强度均符合工况使用要求;样机生产满足预期刚度值,设计方法具有较高的实用价值。 展开更多
关键词 橡胶隔振器 新能源机车 隔振效率 仿真校核
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斗轮堆取料机主动台车架结构优化设计研究 被引量：9
18
作者 刘舜尧 万正喜 +1 位作者 肖业恒 丁宁 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2011年第10期374-378,共5页
为了提高斗轮堆取料机行走机构的安全可靠性,根据静力学分析发现半圆铰附近的腹板处应力值偏大,其余地方应力值很小,对主动台车架进行结构优化和建模,采用有限元分析软件ANSYS的APDL语言建立了有限元仿真模型进行仿真,结果表明优化后应... 为了提高斗轮堆取料机行走机构的安全可靠性,根据静力学分析发现半圆铰附近的腹板处应力值偏大,其余地方应力值很小,对主动台车架进行结构优化和建模,采用有限元分析软件ANSYS的APDL语言建立了有限元仿真模型进行仿真,结果表明优化后应力分布合理,最大应力、应变值都减小,达到了设计要求,且重量减轻。证明主动台车架消除了共振现象,提高了结构的安全可靠性。 展开更多
关键词 主动台车架 有限元 优化设计 动态分析 安全可靠性
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机车轻型化车体静强度试验研究 被引量：4
19
作者 史炎 肖绯雄 陈清 《机车电传动》 北大核心 2003年第1期45-47,共3页
以CKD7F型机车车体静强度试验数据为基础,分析了关键部件的应力,指出车体轻型化设计中应当注重的地方,提出了结构件要尽量兼顾垂直载荷和纵向载荷的观点。
关键词 机车 静强度 试验研究 车体 应力 轻型化设计 技术参数
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功能风险分析方法在机车车辆设计中的应用
20
作者 徐倩 柯建明 《技术与市场》 2025年第1期60-63,68,共5页
随着轨道交通车辆运用需求越发广泛,对于轨道交通车辆开展安全性研究十分必要。为保障车辆运用安全,在设计阶段针对现有基于经验识别风险导致完整性不足等问题,结合标准对机车进行功能分解,对每一个独立功能基于二项模型进行逻辑推导识... 随着轨道交通车辆运用需求越发广泛,对于轨道交通车辆开展安全性研究十分必要。为保障车辆运用安全,在设计阶段针对现有基于经验识别风险导致完整性不足等问题,结合标准对机车进行功能分解,对每一个独立功能基于二项模型进行逻辑推导识别潜在风险,确定车辆功能风险后对风险进行评价得出对应的安全完整性等级,在此基础上确定安全设计方案或措施,并进行设计优化,实现安全风险控制。 展开更多
关键词 功能风险 安全 机车
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