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动车组设备舱底板疲劳损伤特征试验研究
1
作者 徐宁 孙占勇 +4 位作者 杨超 任尊松 杨广雪 周义昌 屈升 《机械工程学报》 北大核心 2026年第2期250-260,共11页
车体设备舱底板疲劳可靠性受振动和气动载荷等多种因素的影响,致其更易于发生疲劳损伤,其疲劳可靠性是车辆安全运用中不容忽略问题。以某型动车组车体设备舱底板为研究对象,完成多节车车下设备舱底板不同位置动应力测点布置,于某客运专... 车体设备舱底板疲劳可靠性受振动和气动载荷等多种因素的影响,致其更易于发生疲劳损伤,其疲劳可靠性是车辆安全运用中不容忽略问题。以某型动车组车体设备舱底板为研究对象,完成多节车车下设备舱底板不同位置动应力测点布置,于某客运专线进行跟踪测试。基于测试动应力数据,经数字信号处理和统计计数,得到各疲劳关键测点的应力谱。结合Miner损伤理论及母材和焊缝S-N特性,计算设备舱底板及其安装梁各测点单位里程损伤及全寿命周期下等效应力幅,分析不同运行速度、明线稳态及隧道通过等运行工况变化对于应力响应特征及疲劳损伤的影响情况,分析设备舱底板动应力的频域特征及不同频段振动能量对其疲劳伤损的贡献。结果显示,运用速度对设备舱底板疲劳损伤影响较大,由200 km/h增至300 km/h时,中部螺栓安装孔边的等效应力幅增加近30 MPa。与直线运行相比,曲线通过过程对设备舱底板螺栓安装孔的应力影响并不明显,等效应力幅增加小于3 MPa。运用中处于迎风侧的设备舱底板,其损伤要一定程度大于其处于非迎风侧的情况。设备舱底板中部疲劳伤损更多来自纵向振动,纵向和横向振动均对安装孔边位置疲劳损伤有一定贡献,且以20~40 Hz频段成分的贡献为主。运行速度提高后,设备舱底板弹性振动更易被激发。隧道通过时,对22 Hz这一主频下振动幅值有明显增加,对其他主频对应幅频特征改变很小。 展开更多
关键词 动车组 设备舱底板 动应力 疲劳 运用工况 频域特征
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列车制动下的包覆式转向架舱内温度分布时程研究
2
作者 高广军 周俊饶 +2 位作者 商雯斐 雷沐羲 张洁 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2026年第3期1370-1379,共10页
应用包覆式转向架舱是当前高速列车降低气动阻力的有效方式。为探究转向架舱包覆环境下转向架高发热元件对舱内温度场分布的影响,基于某典型高速列车,依托简化切割车模型分别建立无包覆与包覆车体,并分别匹配某型内置轴箱式动车、拖车... 应用包覆式转向架舱是当前高速列车降低气动阻力的有效方式。为探究转向架舱包覆环境下转向架高发热元件对舱内温度场分布的影响,基于某典型高速列车,依托简化切割车模型分别建立无包覆与包覆车体,并分别匹配某型内置轴箱式动车、拖车转向架进行时速400 km环境下的高速列车紧急制动工况全周期温度场研究。研究采用URANS湍流模型,从定性、定量角度对转向架及舱体表面温度分布进行监测,并采集全周期内关键惧热元件处最大温度情况。基于特征长度的雷诺数约为Re=9×10~6。研究结果表明,转向架舱包覆会对列车转向架舱内的温度分布产生显著影响。相比于开放式转向架舱,包覆式转向架舱内各周期阶段均存在不同程度温升,且主要集中在制动盘介入制动阶段。该阶段内,制动盘产生的高温在舱内气流作用下向下游区域蔓延,并在转向架转臂等关键结构处形成次生高温区。对比转向架舱内关键节点处温度可以发现,包覆转向架舱后,动车、拖车转向架最高温度平均上升约7℃,且动车环境相比拖车更为恶劣。在部分关键节点处,其关键节点表面温度超过阈值,将对列车运行安全产生影响。研究结果进一步探索了转向架舱包覆环境下的热分布,为高速列车包覆式转向架舱的热分布防护重心与抗热设计提供参考。 展开更多
关键词 高速列车 内置式转向架 包覆式舱体 温度分布 数值模拟
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基于轨旁声学信号时域特征的移动点声源定位方法
3
作者 杨新文 毛珂 《同济大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第3期396-402,共7页
为了探明地铁轨旁噪声特性与车轮踏面几何缺陷的关系,需要准确定位移动列车轮轨噪声源的空间位置。提出一种基于轨旁信号环境相干性的噪声源定位方法:首先,通过布设传感器阵列采集声学信号;其次,基于欧氏范数优化了轨旁声学时域信号的... 为了探明地铁轨旁噪声特性与车轮踏面几何缺陷的关系,需要准确定位移动列车轮轨噪声源的空间位置。提出一种基于轨旁信号环境相干性的噪声源定位方法:首先,通过布设传感器阵列采集声学信号;其次,基于欧氏范数优化了轨旁声学时域信号的到达时间差(TDOA)计算方法;最后,与传统方法进行对比,验证了这种改进的移动声源定位方法的可行性。结果表明:该方法在速度小于60 km·h^(−1)时具有较好的误差稳定性;对于定位范围而言,在预测角度θ<59.5°范围内计算误差较小;该方法能对信噪比高于40 dB的信号实现移动点声源的高精度定位,具有较好的鲁棒性。 展开更多
关键词 轨道交通 声学信号 移动声源 时域特征 轨旁声源识别
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山地齿轨车辆通过道岔区特殊限界研究
4
作者 吴晓 《工程建设与设计》 2026年第4期65-67,共3页
以Strub齿轨车辆通过齿轨道岔区为例,研究齿轨车轮通过可分区间的限界、齿轨车底限界等问题,并建立设备限界计算方法,确定齿轨可分区间的最小宽度,以及走行轨顶面与齿轨转向架、黏着转向架设备限界最低点的竖向距离等参数,实现齿轨车辆... 以Strub齿轨车辆通过齿轨道岔区为例,研究齿轨车轮通过可分区间的限界、齿轨车底限界等问题,并建立设备限界计算方法,确定齿轨可分区间的最小宽度,以及走行轨顶面与齿轨转向架、黏着转向架设备限界最低点的竖向距离等参数,实现齿轨车辆在齿轨道岔区安全运行。该研究不仅能指导齿轨道岔区的工程设计,避免车辆与齿轨发生干涉,还能作为车辆转向架、车底设备制造控制高度的依据。 展开更多
关键词 齿轨道岔 齿轨车辆 齿轨转向架 限界计算 设备限界
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基于数字孪生的动车组转向架性能监测方法
5
作者 张海柱 傅扬原 +3 位作者 饶大佺 黎荣 石怀龙 丁国富 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2026年第3期1354-1369,共16页
转向架动力学及其关键零部件结构性能动态监测是动车组安全运行的重要保障。针对动车组转向架性能监测面临的物理状态信息难以实时准确监测及性能动态可视化的问题,提出一种基于数字孪生技术的动车组转向架性能监测方法。首先,建立支持... 转向架动力学及其关键零部件结构性能动态监测是动车组安全运行的重要保障。针对动车组转向架性能监测面临的物理状态信息难以实时准确监测及性能动态可视化的问题,提出一种基于数字孪生技术的动车组转向架性能监测方法。首先,建立支持动车组转向架性能监测及动态可视化的数字孪生实现框架;然后,提出一种面向转向架动力学及部件结构性能实时准确监测的数字孪生模型构建方法,利用二次误差度量网格简化技术构建几何轻量化模型,采用卷积神经网络构建转向架动力学性能数据机理融合模型,基于协同径向基多保真代理模型技术构建转向架结构强度机理融合模型;最后,基于Unity3D开发转向架性能监测可视化原型系统,实现转向架运动几何姿态、动力学性能指标、结构强度应力云图的动态可视化。结果表明,转向架动力学性能指标计算相对误差均在0.5%~2.5%,部件结构强度监测误差低于2%,且利用多保真代理模型(Co-RBF)评估精度比单保真模型(RBF)提高了至少2.1%。通过某型号转向架实际运行数据验证,该方法对服役动车组转向架性能监测所需时间小于35 ms,且能够直观、动态展示转向架实时运行状态信息,满足铁路现场监测需求。研究方法提高了动车组转向架动态性能监测的时效性和准确性,为列车运行阶段的状态监测与运维决策提供了方法基础。 展开更多
关键词 数字孪生 性能监测 可视化 动车组 转向架
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基于参数敏感度分层的高速车辆悬挂系统优化设计
6
作者 武福 杜泽阳 +2 位作者 李忠学 杨喜娟 蒋鹏民 《机械强度》 北大核心 2026年第3期87-95,共9页
【目的】针对高速车辆悬挂系统优化存在参数多、计算耗时等问题,提出基于参数敏感度分层的高速车辆悬挂系统优化设计方案。【方法】首先,构建高速车辆单车动力学仿真模型并验证模型是否合理,运用最优拉丁超立方抽样法均匀抽取样本点代... 【目的】针对高速车辆悬挂系统优化存在参数多、计算耗时等问题,提出基于参数敏感度分层的高速车辆悬挂系统优化设计方案。【方法】首先,构建高速车辆单车动力学仿真模型并验证模型是否合理,运用最优拉丁超立方抽样法均匀抽取样本点代入动力学模型,计算动力学响应;随后,采用代理模型替代计算耗时的动力学模型以提高优化效率;然后,借助敏感度分析确定优化变量后,对该变量进行分层,对于分层后的两层变量,分别采用近邻培养移植算法、下山单纯形法推进优化流程;最后,对比优化解、原始解和使用非支配排序遗传算法Ⅱ(Non-dominated Sorting Genetic AlgorithmⅡ, NSGA-Ⅱ)得出的结果。【结果】结果表明,在最优解下对非线性临界速度和脱轨系数的优化率分别为14.584%和9.615%,综合优化率高于NSGA-Ⅱ所得结果,并减少了设计迭代次数,改善了高速车辆动力学性能,验证了优化方法的可行性。 展开更多
关键词 动力学性能 多目标优化 悬挂参数 参数敏感度分层 代理模型
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汽车变刚度智能悬挂系统抑制共振H∞控制设计
7
作者 黄晶晶 熊永莲 李峰 《机械设计与制造》 北大核心 2026年第3期12-16,共5页
汽车运行平稳性是目前研究的热点,为了进一步提高汽车共振抑制能力,设计了一种汽车变刚度智能悬挂系统H∞控制方案。基于汽车的车体横向共振特点设计了一种可以实现智能化控制的悬挂结构,再将其应用到了横向悬挂系统中,有效克服汽车共... 汽车运行平稳性是目前研究的热点,为了进一步提高汽车共振抑制能力,设计了一种汽车变刚度智能悬挂系统H∞控制方案。基于汽车的车体横向共振特点设计了一种可以实现智能化控制的悬挂结构,再将其应用到了横向悬挂系统中,有效克服汽车共振问题,显著提升车辆舒适度与稳定性。研究结果表明:谐波激励下,H∞智能悬挂可以达到较低振动传递率,能够有效防止被动悬挂系统出现车辆共振情况。H∞控制智能悬挂形成了比被动悬挂更小的加速度,获得约50%的减振效果。随机激励下,加入H∞控制智能悬挂后都获得了比被动悬挂系统更小的振动加速度,最大加速度减小50%,使车体振动程度减少21.4%,使乘坐舒适度提升28.2%。该研究有助于提高汽车运行平稳性,有效满足目前汽车运行的要求。 展开更多
关键词 汽车 智能悬挂 变刚度 共振抑制 H∞控制
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风致桥上地铁平稳性悬挂参数灵敏度分析
8
作者 马志芳 刘宁波 袁媛 《机械设计与制造》 北大核心 2026年第4期103-108,共6页
为探究横风环境下桥上地铁行车舒适度的悬挂参数影响,基于轮轨接触理论分析、多刚体动力学、空气动力学理论、车桥刚柔耦合方法,构建了脉动风载荷模型-山区地铁车辆-桥梁振动模型。利用该模型,分析了加载横风对车辆动力学响应影响、两... 为探究横风环境下桥上地铁行车舒适度的悬挂参数影响,基于轮轨接触理论分析、多刚体动力学、空气动力学理论、车桥刚柔耦合方法,构建了脉动风载荷模型-山区地铁车辆-桥梁振动模型。利用该模型,分析了加载横风对车辆动力学响应影响、两系悬挂参数变化影响、车轮磨耗情况影响,并利用统计学方法对悬挂参数进行灵敏度分析。结果表明,一系横向Kpy/纵向Kpx直接影响轮对摇头及轮对抵抗外部风载能力;二系横向Ksy影响最大,可使某些车辆模态与风振主频在1Hz左右耦合;悬挂参数灵敏度:K_(sy)>K_(px)>K_(py)>K_(sx);磨耗轮对比新轮使得一系横向定位刚度对风致舒适度变得尤为敏感,建议K_(py)不小于6mN/m,二系悬挂合适刚度选择范围较小,建议值0.15mN/m。 展开更多
关键词 风-车-桥系统 一系悬挂 二系悬挂 灵敏度分析 车轮磨耗
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地铁车辆振动问题诊断与优化分析
9
作者 熊永康 阳光武 +3 位作者 肖守讷 杨冰 朱涛 柯亚汉 《噪声与振动控制》 北大核心 2026年第1期108-113,共6页
针对地铁车辆成车后产生较大振动而影响乘坐舒适性的问题,将地铁车辆的结构响应分析前置,对较大振动峰值响应进行问题诊断并优化。采用有限元法在地铁车辆地板、座椅、扶手等乘客所能触及的位置处进行频率响应分析,分别对地板、座椅、... 针对地铁车辆成车后产生较大振动而影响乘坐舒适性的问题,将地铁车辆的结构响应分析前置,对较大振动峰值响应进行问题诊断并优化。采用有限元法在地铁车辆地板、座椅、扶手等乘客所能触及的位置处进行频率响应分析,分别对地板、座椅、扶手较大峰值进行模态贡献量分析,通过模态贡献量分析诊断出扶手、车顶内装中顶板、座椅底板等模态对峰值贡献较大,并对辅助制动模块、受电弓等安装座进行动刚度分析,发现原点加速度曲线峰值频率与测点峰值频率分布一致,说明安装座刚度不够也是峰值产生原因之一。通过对问题模态和安装座的结构优化和对座椅板件的参数优化,使地板、座椅、扶手处的振动响应均达到减振要求。 展开更多
关键词 故障诊断 地铁车辆 振动分析 模态贡献量 参数优化
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走行轮失效对胶轮地铁车辆稳定性影响及动力学性能优化
10
作者 文孝霞 刘航 +1 位作者 杜子学 廖从建 《江苏大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期1-8,30,共9页
针对胶轮地铁车辆在运行过程中存在走行轮胎漏气、径向力过大所导致的爆胎等问题,建立了胶轮地铁车辆动力学模型,开展了走行轮失效工况下车辆的动力学性能分析.利用Sobol法,对影响胶轮地铁车辆运行稳定性的主因子进行了敏感性分析.围绕... 针对胶轮地铁车辆在运行过程中存在走行轮胎漏气、径向力过大所导致的爆胎等问题,建立了胶轮地铁车辆动力学模型,开展了走行轮失效工况下车辆的动力学性能分析.利用Sobol法,对影响胶轮地铁车辆运行稳定性的主因子进行了敏感性分析.围绕胶轮地铁车辆走行轮爆胎的问题,基于非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ),对影响胶轮地铁车辆动力学性能较大的悬挂参数进行优化研究.研究结果表明:在走行轮失效工况下,胶轮地铁车辆的运行稳定性和曲线通过性仍能得到满足;通过参数协调匹配优化,减小了胶轮地铁车辆的走行轮径向力,改善了胶轮地铁车辆的动力性能. 展开更多
关键词 胶轮地铁车辆 走行轮失效 运行稳定性 曲线通过性 遗传算法
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桩土相互作用对高速铁路轨道-桥梁系统损伤机制的影响
11
作者 周旺保 聂显灏 +2 位作者 余建 廖学虹 蒋丽忠 《中国铁道科学》 北大核心 2026年第1期41-55,共15页
地震将导致土体液化、基础沉降,进而造成梁体错动、桥面倾斜等灾害,因此在高速铁路轨道-桥梁系统震损机理研究中需充分考虑桩土相互作用的影响。为揭示构件震致损伤发展和传递机制,建立考虑柔性地基的高速铁路轨道-桥梁系统有限元模型,... 地震将导致土体液化、基础沉降,进而造成梁体错动、桥面倾斜等灾害,因此在高速铁路轨道-桥梁系统震损机理研究中需充分考虑桩土相互作用的影响。为揭示构件震致损伤发展和传递机制,建立考虑柔性地基的高速铁路轨道-桥梁系统有限元模型,统计并排列不同地震输入方向下关键构件达到损伤和破坏状态时对应的地震强度均值。结果表明:纵向地震作用下坚硬土体场地上的构件损伤顺序为滑动层、固定支座、剪力齿槽和桥墩,松软土体场地上的构件损伤顺序为滑动层、剪力齿槽、固定支座、桩基;横向地震作用下坚硬土体场地上的构件损伤顺序为滑动层、固定支座、侧向挡块、剪力齿槽和桥墩,松软土体场地上的构件损伤顺序为滑动层、固定支座、桩基、侧向挡块、剪力齿槽;在纵向和横向地震作用下坚硬土体场地上的桩基始终处于完好状态,桥墩上的固定支座先于主梁上方的轨道结构发生损伤,松软土体场地上的桥墩始终处于完好状态,主梁上方的轨道结构先于桥墩上的固定支座发生损伤。因此,在坚硬和松软土体地区,应额外关注固定支座和轨道结构的震时安全,并做好震后维修工作。 展开更多
关键词 高速铁路 桥梁抗震 损伤机理 桩土相互作用 有限元
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横风环境下列车不同运动模式通过桥梁时气动仿真研究
12
作者 张洁 孟一凡 +3 位作者 白夜 许澳 张墨林 刘堂红 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第2期926-937,共12页
静止合成法与运动分解法是数值仿真研究列车气动性能的2种主要方法。然而,当仿真分析横风对运行列车气动性能的影响时,由于这2种运动模式边界条件施加方式不同,尤其是当列车在桥梁运行时,铁路路基周围流动存在差异,进而引起列车周围流... 静止合成法与运动分解法是数值仿真研究列车气动性能的2种主要方法。然而,当仿真分析横风对运行列车气动性能的影响时,由于这2种运动模式边界条件施加方式不同,尤其是当列车在桥梁运行时,铁路路基周围流动存在差异,进而引起列车周围流场发生变化,致使列车气动载荷发生改变,因此,需开展横风环境下列车不同运动模式通过桥梁时气动性能的数值仿真研究,明确这2种不同列车运动模式对列车气动安全的影响。本文基于SST k-ω湍流模型的改进延迟分离涡模拟(IDDES)方法,采用静止合成法与运动分解法研究列车在风环境桥梁上运行时的气动特性,分析这2种方法下列车气动力、表面压力分布与车身周围流场的差异。研究结果表明:在这2种运动模式下,列车气动力、表面压力分布与车身周围流场存在明显差异,形成不同的桥梁绕流特性;桥梁流动分离产生的涡流与列车产生的涡流相互作用导致列车周围尤其是列车背风侧的流场分布不同;相比于静止合成法,运动分解法所得结果表示列车背风侧产生更多小尺寸涡结构,流动分离现象更显著,流场变化更加剧烈,负压值也较大,因而,头车侧向力系数、倾覆力矩系数分别增加7.76%和18.35%。研究成果可为仿真分析桥上列车气动性能与行车安全提供数据支撑。 展开更多
关键词 横风 高速列车 IDDES 数值边界 桥梁
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变刚度液体复合转臂节点对城际动车组动力学性能影响研究
13
作者 罗俊 池长欣 +3 位作者 陈俊辉 李静 左滨槐 侯茂锐 《振动与冲击》 北大核心 2026年第7期189-198,共10页
变刚度液体复合转臂节点可以在低频段提供较小刚度以提升曲线通过性能,在高频段提供较大的动态刚度以确保车辆运行稳定性,为解决动车组高速运行稳定性与曲线通过性能之间的矛盾提供支撑。该研究设计了一种可变刚度的液体复合转臂节点,... 变刚度液体复合转臂节点可以在低频段提供较小刚度以提升曲线通过性能,在高频段提供较大的动态刚度以确保车辆运行稳定性,为解决动车组高速运行稳定性与曲线通过性能之间的矛盾提供支撑。该研究设计了一种可变刚度的液体复合转臂节点,该节点的静态径向刚度为5 kN/mm,动态径向动态刚度≥20 kN/mm,该节点刚度具有较强的频率非线性,在低频、高频段的动态刚度会产生差异。构建了机理与数据混合驱动的变刚度液体复合转臂节点模型,验证了该模型的有效性,并与车辆动力学模型进行联合仿真,计算分析了变刚度液体复合转臂节点对城际动车组运动稳定性和曲线通过性能的影响。结果表明,与传统的定刚度转臂节点相比,采用变刚度液体复合转臂节点的城际动车组直线运行临界速度进一步提升,平稳性指标得到提升,在曲线工况下安全性指标进一步减小。通过车轮磨耗数值预测分析,当曲线半径为600 m时,变刚度液体复合转臂节点的车轮磨耗较定刚度转臂节点减小约30.5%。该研究为城际动车组转臂节点设计提供相关依据。 展开更多
关键词 城际动车组 可变刚度 转臂节点 动力学性能 曲线通过 车轮磨耗
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地铁浮轨式扣件动态刚度和阻尼非线性特性研究
14
作者 张和平 李伟 +1 位作者 温泽峰 吕锐 《振动与冲击》 北大核心 2026年第1期215-224,共10页
浮轨式扣件(亦称先锋扣件)是地铁轨道普遍使用的一种高等减振扣件,在车辆轨道动力学模型中常被简化为线性弹簧阻尼单元,但其非线性动态特性对轮轨高频动力学行为影响至关重要。为获得浮轨式扣件系统动态特性,首先,通过锤击法获得其自由... 浮轨式扣件(亦称先锋扣件)是地铁轨道普遍使用的一种高等减振扣件,在车辆轨道动力学模型中常被简化为线性弹簧阻尼单元,但其非线性动态特性对轮轨高频动力学行为影响至关重要。为获得浮轨式扣件系统动态特性,首先,通过锤击法获得其自由状态下的频响特性;其次,利用动态试验台测试预载情况下扣件20 Hz以下的刚度和阻尼频变特性;最后,建立考虑橡胶材料的超弹性和黏弹性本构关系的扣件系统三维实体有限元模型,并基于试验数据对模型进行校准,对20~1 000 Hz频率范围的扣件刚度和阻尼进行模拟。结果表明:在自由状态下,扣件系统的垂向和横向刚度分别为5.38和7.97 kN/mm,垂向和横向阻尼分别为1.86和2.01 kN·s/m。16 kN服役预载下,垂向动态刚度随频率增大而增加(0.5 Hz时21.6 kN/mm,100 Hz时32.7 kN/mm,1 000 Hz时38.6 kN/mm),且增长速率递减,对数频率坐标下呈线性关系;动态阻尼随频率增大而减小(0.5 Hz时900 kN·s/m,100 Hz时6.7 kN·s/m,1 000 Hz时0.76 kN·s/m),且减小速率递减,双对数坐标下呈线性关系。相同加载频率下,扣件系统的动态刚度与动态阻尼均随预载的增加而增大,且增大速率递减。通过对比线性与非线性的浮轨式扣件系统在相同激励下的位移响应特性,得出扣件的非线性对其振动特性影响显著,考虑扣件系统非线性能够提高对钢轨系统振动特性的预测精度。 展开更多
关键词 浮轨式扣件 刚度和阻尼非线性特性 动态特性试验 橡胶材料本构模型 有限元法
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气动激励下高速列车车体受电弓平顶声振特性研究
15
作者 刘舫泊 肖新标 +1 位作者 张捷 杨吉忠 《机械工程学报》 北大核心 2026年第2期261-270,共10页
为掌握受高速列车电弓区域气动荷载对车体顶板的作用机理及顶板结构的声振响应与传递特性,采用计算流体力学方法对受电弓区域流场进行数值模拟获得气动激励;采用“波数-频率”方法提取到顶板壁面脉动压力的声学分量和对流分量;分别以扩... 为掌握受高速列车电弓区域气动荷载对车体顶板的作用机理及顶板结构的声振响应与传递特性,采用计算流体力学方法对受电弓区域流场进行数值模拟获得气动激励;采用“波数-频率”方法提取到顶板壁面脉动压力的声学分量和对流分量;分别以扩散声场模型和Corcos湍流激励模型分析声学分量和对流分量作用下顶板结构的声振响应及传递特性,并定量分析受电弓平顶各部件对车内噪声的贡献。研究结果表明:受电弓对平顶气动激励主要有涡脱落引发的气动声压以及脱落的漩涡撞击车体壁面产生的湍流激励。350 km/h来流速度下,受电弓平顶壁面总的脉动压力为144.2 dB,其中对流分量为143.5 dB,声学分量为136.4 dB。而由于声学分量的波数更接近受电弓平顶结构的弯曲波波数,因此更能激发受电弓平顶的声振响应:气动声压激励下受电弓平顶的辐射声功率为80.4 dB(A),湍流激励下的声功率为60.6 d B(A)。气动激励下车体型材是最主要的结构声源,振动传递至内饰顶板辐射噪声是该区域第二大结构噪声源。气动声压激励下车体型材对车内贡献占比77%,内饰顶板占比为17.9%;湍流激励下车体型材对车内贡献占比为67.7%,内饰顶板占比为21.6%。 展开更多
关键词 高速列车 气动噪声 脉动压力 受电弓平顶 声振响应
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橡胶弹簧力学模型的发展
16
作者 池茂儒 周荻 +4 位作者 代亮成 梁树林 高红星 蔡吴斌 吴兴文 《大连交通大学学报》 2026年第1期1-12,25,共13页
橡胶弹簧被广泛应用于轨道车辆的高频隔振、冲击缓解及弹性定位等关键部位,因此其力学模型对于橡胶弹簧的参数设计以及车辆运行中的动力学性能预测具有重要的意义。国内外针对橡胶弹簧等效力学模型和有限元模型,已从最初仅能简单表征静... 橡胶弹簧被广泛应用于轨道车辆的高频隔振、冲击缓解及弹性定位等关键部位,因此其力学模型对于橡胶弹簧的参数设计以及车辆运行中的动力学性能预测具有重要的意义。国内外针对橡胶弹簧等效力学模型和有限元模型,已从最初仅能简单表征静态黏弹性力学行为,发展至如今可较好地描述其随外部载荷条件变化的非线性动态特性;同时,神经网络模型也在相关研究中被逐步应用于橡胶弹簧力学特性的预测。但等效力学模型和有限元模型难以兼顾结构尺寸与非线性力学特性,而神经网络模型缺乏具体物理意义。基于此,提出有限元神经网络模型是橡胶弹簧力学模型的发展方向,该模型既能更准确地表征橡胶弹簧动态特性对车辆动力学性能的影响,也能为橡胶弹簧的研制提供指导。 展开更多
关键词 橡胶弹簧 力学模型 有限元 神经网络
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抛物面槽式接收器内丁胞吸收管流动与传热特性
17
作者 张强 单怡璠 +2 位作者 贺珂心 宋克伟 武祥 《兰州交通大学学报》 2026年第1期31-41,共11页
抛物面槽式集热器的吸收管对太阳能的转换效率有很大的影响。为了提高抛物面槽式集热器系统的整体换热性能,提出了一种带椭球形丁胞的抛物面槽式接收器金属吸收管的模型。数值研究了Re=10000~50000范围内抛物面槽式接收器丁胞吸收管的... 抛物面槽式集热器的吸收管对太阳能的转换效率有很大的影响。为了提高抛物面槽式集热器系统的整体换热性能,提出了一种带椭球形丁胞的抛物面槽式接收器金属吸收管的模型。数值研究了Re=10000~50000范围内抛物面槽式接收器丁胞吸收管的结构参数(β)对换热和流动性能的影响。结果表明,丁胞结构的引入,促进了流体的混合,增加了通道的综合传热性能。与光滑抛物面槽式接收器相比,在所研究参数范围内,当β=60°时丁胞吸收管换热效果最好,其平均温度比光管降低了11.4~49.6 K,Nu提升了75.5%~102.2%,f相比增大了2.38~3.47倍。而当β=30°时其综合换热性能因子最大,其值为1.12~1.38。研究结果对太阳能吸收管的结构有较大优化,可有助于开发兼具高效率和可靠性的新型接收装置。 展开更多
关键词 抛物面槽式接收器 太阳能 椭球形丁胞 换热性能
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考虑轮轨损伤的地铁车辆一系簧异常断裂机理分析
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作者 文永蓬 徐祖翰 +2 位作者 钟硕乔 宗志祥 蔡溢婧 《振动工程学报》 北大核心 2026年第1期147-156,共10页
地铁车辆在长期服役过程中,车轮与钢轨的异常磨耗将导致不可避免的接触疲劳损伤,轮轨损伤相互耦合可能会给车辆运行安全带来威胁。某地铁车辆自2019年以来未达设计里程却偶发一系钢弹簧断裂问题,为了探明其原因,调研了现场断裂钢簧及对... 地铁车辆在长期服役过程中,车轮与钢轨的异常磨耗将导致不可避免的接触疲劳损伤,轮轨损伤相互耦合可能会给车辆运行安全带来威胁。某地铁车辆自2019年以来未达设计里程却偶发一系钢弹簧断裂问题,为了探明其原因,调研了现场断裂钢簧及对应的车轮多边形磨耗情况,结合运行线路钢轨的磨损状态,建立了考虑轮轨损伤的地铁车辆垂向动力学机理模型,分析了车轮多边形与钢轨波磨单独作用及二者产生拍振现象时车辆的垂向振动响应,讨论了不同波长轮轨损伤激励在不同相位差下的耦合作用。结果表明:一系簧发生断裂的车辆存在10阶车轮多边形,其运行线路存在主波长为250~315 mm的钢轨波磨。当车辆运行速度为70~80 km/h时可带来接近一系簧固有频率的激励,车轮多边形和钢轨波磨两种激励在一定条件下耦合将出现拍振现象,产生周期性瞬时冲击,极端情况下将恶化为持续性超标高负荷。一系簧长期处于轮轨损伤耦合异常作用,引起一系簧结构本身同频共振,是导致一系簧偶发断裂的重要原因之一。 展开更多
关键词 轮轨损伤 轮轨作用力 车轮多边形 钢轨波磨 拍振
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考虑研磨子作用的列车车轮磨耗演化规律研究
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作者 杨辉 陶功权 +2 位作者 彭建平 熊盛 张伟 《铁道勘测与设计》 2026年第2期76-82,共7页
多边形磨耗、凹形磨耗等车轮磨耗问题是铁路行业无法避免的共性问题。现场发现采用踏面清扫装置能有效缓解此类磨耗,而其核心部件研磨子对控制车轮磨耗起决定性作用。为研究研磨子作用下车轮磨耗演化规律,本文以国内某一城市市域车辆为... 多边形磨耗、凹形磨耗等车轮磨耗问题是铁路行业无法避免的共性问题。现场发现采用踏面清扫装置能有效缓解此类磨耗,而其核心部件研磨子对控制车轮磨耗起决定性作用。为研究研磨子作用下车轮磨耗演化规律,本文以国内某一城市市域车辆为研究对象开展试验与仿真研究。试验设置了5种踏面清扫装置的研磨子作业模式,并对列车的车轮踏面廓形、车轮不圆度、研磨子廓形等数据进行跟踪采集,并通过分析实测数据研究研磨子作用下车轮磨耗的演化规律。本文建立了考虑研磨子作用的车轮磨耗预测模型,仿真了5种研磨子作业模式下车轮磨耗情况与实测数据进行验证,并进一步仿真研磨子硬度、长度参数对车轮磨耗的影响。研究结果表明,当采用长度在92~126mm之间、高硬度的研磨子在低压强、间断的作业模式下能有效抑制车轮多边形磨耗与凹形磨耗的产生,同时能避免研磨子和车轮过度磨耗,兼顾了磨耗控制与经济成本。 展开更多
关键词 研磨子 车轮磨耗 车轮多边形
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基于传力路径分析法的某动车组牵引梁结构改进
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作者 李晓峰 王得羽 +1 位作者 钟英凯 孙瑞 《机械设计》 北大核心 2026年第1期108-114,共7页
在动车组车体设计阶段,通常需要进行仿真分析计算识别出潜在的风险区域,进而对这些区域进行结构改进,以满足设计标准的要求。传力路径分析法不仅可以直观地找出结构的载荷传递路径,还能对传力路径的优劣进行评价。文中基于传力路径分析... 在动车组车体设计阶段,通常需要进行仿真分析计算识别出潜在的风险区域,进而对这些区域进行结构改进,以满足设计标准的要求。传力路径分析法不仅可以直观地找出结构的载荷传递路径,还能对传力路径的优劣进行评价。文中基于传力路径分析法对某动车组牵引梁结构进行传力路径分析并完成结构改进。结果表明:改进后结构应力集中位置传力路径得到明显疏散,主传力路径得到有效优化,牵引梁车钩板焊缝强度得到显著提高。分析结果对牵引梁局部结构的传力特性作出了评价,同时探讨了牵引梁结构车钩板与枕梁盖板焊缝处大应力的产生原因,为类似轨道车辆牵引梁结构设计提供了参考。 展开更多
关键词 传力路径 牵引梁 强度 结构改进
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