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基于GASF多通道图像时序融合的高速列车横向减振器故障诊断
1
作者 李刚 秦永峰 齐金平 《振动与冲击》 北大核心 2025年第15期144-152,191,共10页
由于高速列车在运行的过程中悬挂系统产生的振动信号是典型的复杂度高,耦合性和不确定性强的非线性信号,为弥补一维信号在故障诊断时的局限性,利用格拉姆角场(Gramian angular field,GAF)处理时间序列信号的敏感性以及对非线性信号的适... 由于高速列车在运行的过程中悬挂系统产生的振动信号是典型的复杂度高,耦合性和不确定性强的非线性信号,为弥补一维信号在故障诊断时的局限性,利用格拉姆角场(Gramian angular field,GAF)处理时间序列信号的敏感性以及对非线性信号的适应性,提出了一种基于一维(1D)时序信号和二维(2D)格拉姆角和场(Gramian angular summation field,GASF)特征融合的卷积神经网络结合门控循环单元网络融合多头自注意力机制(1D-2D-CNN-GRU-MSA)的故障诊断方法。首先,将一维的时序信号编码为二维的GASF图,再分别将一维的时序信号与二维的GASF图同时送入到两条并行的网络支路中,其中:一路为图像输入经卷积神经网络(convolutional neural networks,CNN)提取GASF图像的特征;另一路将一维的故障波形直接输入经门控循环网络单元(gated recurrent unit,GRU)提取时序特征,通过多头自注意力机制(multi-head self-attention,MSA)将二维图像特征和一维时序特征进行特征重点强化并降维融合,最后通过Softmax层对高速列车横向减振器故障进行分类。仿真试验证明,不同工况下1D-2D-CNN-GRU-MSA模型比两种主流模型进行高速列车横向减振器故障识别的准确率高。 展开更多
关键词 高速列车 格拉姆角和场(GASF) 卷积神经网络(CNN) 多头自注意力机制(MSA) 门控循环单元(GRU)
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相邻隧道间距对列车通过峡谷风区时气动性能的影响
2
作者 周丹 梁思维 +3 位作者 张耀升 冯吉琦 陈恺岚 陈光 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第6期2562-2574,共13页
以通过峡谷风区的高速列车为研究对象,建立峡谷-桥隧-列车三维数值模型,采用基于k-ε的尺度解析混合(SRH)湍流模型进行求解计算,研究不同相邻隧道间距下的峡谷风场分布特性、列车气动载荷和流场分布。研究结果表明:当相邻隧道间距为100 ... 以通过峡谷风区的高速列车为研究对象,建立峡谷-桥隧-列车三维数值模型,采用基于k-ε的尺度解析混合(SRH)湍流模型进行求解计算,研究不同相邻隧道间距下的峡谷风场分布特性、列车气动载荷和流场分布。研究结果表明:当相邻隧道间距为100 m时,桥梁上方的风速梯度最大,在距离桥面高约4 m处量纲一风速高达2.0;当相邻隧道间距大于300 m时,桥面上方风速较小,峡谷中心处的加速效应变化较小;当列车从隧道驶入峡谷风区时,各节车厢的气动荷载先陡增后不断波动;头车和尾车的气动载荷最大值随着相邻隧道间距的增加而逐渐减小,头车侧向力最大值是尾车的4倍;在距离隧道约5 m的桥上,列车迎风侧与背风侧流场的流速与压力分布差异显著,当相邻隧道间距从100 m增大到300 m时,列车迎风面与背风面压差明显减小。 展开更多
关键词 相邻隧道间距 峡谷风 高速列车 气动性能
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高原高速铁路长大隧道列车交会空气阻力特性数值模拟研究
3
作者 梅元贵 万有财 邓虹 《中国铁道科学》 北大核心 2025年第5期149-161,共13页
为探究2列车在高海拔、大坡度和长大隧道交会时的空气阻力特征,基于一维可压缩非定常不等熵流动模型建立列车在高原铁路隧道交会时的空气阻力计算方法,并验证方法的合理性和准确性;以8节编组高速列车为研究对象,阐明整车空气阻力的形成... 为探究2列车在高海拔、大坡度和长大隧道交会时的空气阻力特征,基于一维可压缩非定常不等熵流动模型建立列车在高原铁路隧道交会时的空气阻力计算方法,并验证方法的合理性和准确性;以8节编组高速列车为研究对象,阐明整车空气阻力的形成机理及各分项空气阻力的变化特征,分析隧道的交会位置、长度、坡型、坡度、列车速度和海拔等因素对空气阻力的影响。结果表明:列车在坡度隧道内交会时空气阻力与列车周围空气的压力和流速、列车运行位置及隧道坡型和坡度密切相关;车厢摩擦阻力占整车空气阻力的60%以上,车身摩擦系数的取值对合理预测空气阻力尤为重要;列车在单面坡隧道中央等速交会为最恶劣交会位置,相对于隧道坡度,海拔对空气阻力的影响更大,且空气阻力随海拔的增大而减小;列车以250 km·h^(-1)的速度在海拔1000 m、坡度25‰、长度15 km的隧道中央等速交会时最大空气阻力和平均空气阻力分别为64.5和53.7 kN。研究结果为高原高速铁路列车的牵引功率配比提供参数支持。 展开更多
关键词 高原 高速铁路 隧道 压力波 交会 空气阻力 一维流动模型
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强风沙环境下车窗破损对高速列车运行安全性影响
4
作者 杜礼明 李墨 +1 位作者 傅彩慧 苏杉 《铁道车辆》 2025年第2期19-28,共10页
高速列车在大风沙尘地区行驶时,列车两侧的车窗可能会因大风沙的冲击而破裂,危及列车的运行安全和乘客的生命财产安全。文章建立了车窗破损的某型高速列车气动仿真模型,分析了在横风和风沙环境下列车运行的气动特征,并基于气动仿真结果... 高速列车在大风沙尘地区行驶时,列车两侧的车窗可能会因大风沙的冲击而破裂,危及列车的运行安全和乘客的生命财产安全。文章建立了车窗破损的某型高速列车气动仿真模型,分析了在横风和风沙环境下列车运行的气动特征,并基于气动仿真结果,对车窗破损的列车安全性进行了分析。结果表明:双侧车窗玻璃破损相较于迎风侧车窗玻璃破损,车厢内外的压力和气流更趋于稳定;在风速和车速逐渐增加的过程中,列车车厢所受到的升力、横向力、倾覆力矩及其摇头力矩的瞬间变化值均增大;与单纯横风作用下的结果对比,大风沙尘环境下单侧车窗破损时,列车的脱轨系数、轮重减载率、轮轴横向力和轮轨垂向力分别增大了50.0%、10.7%、15.1%和14.8%,与双侧车窗玻璃破碎时对比,其数值分别增大了40.0%、17.2%、12.6%、15.0%。列车在强风沙环境下单侧车窗破损后的安全性更差。 展开更多
关键词 强风沙环境 高速列车 车窗破损 运行安全性 气动特性
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基于RIME-VMD的高速列车横向减振器故障诊断 被引量：4
5
作者 秦永峰 李刚 +1 位作者 齐金平 王建帅 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第3期942-953,共12页
为解决变分模态分解(VMD)在高速列车横向减振器故障诊断中特征提取较为困难的问题,提出一种基于霜冰算法(RIME)以最小包络熵作为适应度函数优化变分模态分解(VMD)的特征提取方法。首先,使用霜冰算法(RIME)优化VMD在不同故障状态下模态(I... 为解决变分模态分解(VMD)在高速列车横向减振器故障诊断中特征提取较为困难的问题,提出一种基于霜冰算法(RIME)以最小包络熵作为适应度函数优化变分模态分解(VMD)的特征提取方法。首先,使用霜冰算法(RIME)优化VMD在不同故障状态下模态(IMF)分量的个数和惩罚因子的最优参数组合;其次,计算各个IMFs分量的峭度值与相关性系数,再分别选取峭度值较大的前4阶IMF分量,并在峭度值较大的4个IMFs分量中选取相关性系数较高的前3阶IMFs进行信号重构降噪;最后,计算多尺度的奇异熵、样本熵、排列熵作为故障特征值,并结合t分布随机近邻嵌入(t-SNE)算法降维去除冗余特征信息,将降维融合后的特征矩阵逐一输入到支持向量机(SVM)中,从而实现对高速列车横向减振器不同故障部位的识别。仿真实验结果表明:相较于灰狼算法(GWO)优化变分模态分解(VMD)的方法,RIME-VMD方法利用霜冰算法高效的搜索与开发能力,可以更快速寻得高速列车不同工况下,变分模态分解中分解层数和惩罚因子参数的全局最优组合,提高了VMD分解信号的鲁棒性,采用信号重构的方法可以有效提取故障特征,实现高速列车横向减振器故障的高效、准确识别。原始变分模态分解(VMD)方法虽然分解速度较快,但原始VMD参数的人工试错成本更高,不能满足高速列车故障诊断的要求。研究结果可为高速列车横向减振器故障诊断和安全运营进一步优化提供参考。 展开更多
关键词 转向架 变分模态分解 霜冰算法 故障诊断 多尺度奇异熵
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高速列车蛇行稳定性自适应控制策略研究 被引量：2
6
作者 李俊聪 黄翔 +1 位作者 曾京 汪群生 《现代制造工程》 北大核心 2025年第2期61-68,共8页
随着我国高速列车的大量开行和运行里程的急剧增加,伴随着轮轨磨耗、运行环境变化与悬挂参数匹配的矛盾,面临的车体异常振动问题越来越多,严重降低了乘客的乘坐舒适性,其中转向架蛇行稳定性不足较为突出,针对该类问题,从抗蛇行减振器主... 随着我国高速列车的大量开行和运行里程的急剧增加,伴随着轮轨磨耗、运行环境变化与悬挂参数匹配的矛盾,面临的车体异常振动问题越来越多,严重降低了乘客的乘坐舒适性,其中转向架蛇行稳定性不足较为突出,针对该类问题,从抗蛇行减振器主动控制的角度展开了高速列车蛇行稳定性自适应控制策略研究。首先,将抗蛇行减振器替换为主动控制悬挂元件,建立了车辆系统非线性动力学模型;然后,结合PID控制原理和模糊控制原理设计了自适应模糊PID控制器,并采用带精英策略的非支配排序遗传算法对参数进行优化;最后,基于SIMPACK和Simulink联合仿真模型,在不同运行工况下对所设计的主动控制系统进行控制效果对比分析。结果表明,在主动抗蛇行减振器的作用下,转向架构架端部横向加速度主频幅值最大降低了54%,均方根值最大降低了33.24%,明显改善了转向架构架横向振动性能,为转向架蛇行稳定性控制策略提供技术支撑。 展开更多
关键词 高速列车 蛇行稳定性 抗蛇行减振器 自适应控制 遗传算法
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基于主动抗蛇行减振器的高速转向架分岔控制与复杂运动分析 被引量：1
7
作者 毛冉成 曾京 +2 位作者 石怀龙 文敬涵 魏来 《交通运输工程学报》 北大核心 2025年第1期121-131,共11页
为保障高速动车组蛇行稳定性并提升临界速度,开展基于主动抗蛇行减振器的车辆系统分岔特性控制研究,建立了包含刚性转向架横移/摇头与车体横移的动力学简化模型,结合实测磨耗后期的车轮踏面数据给出了非线性轮轨关系;在传统被动悬挂的... 为保障高速动车组蛇行稳定性并提升临界速度,开展基于主动抗蛇行减振器的车辆系统分岔特性控制研究,建立了包含刚性转向架横移/摇头与车体横移的动力学简化模型,结合实测磨耗后期的车轮踏面数据给出了非线性轮轨关系;在传统被动悬挂的基础上并联主动抗蛇行减振器,基于转向架摇头控制分析了车辆系统的Hopf分岔及分岔后的复杂运动。分析结果表明:线性刚度与线性阻尼控制均能延后Hopf分岔点,即能够直接提高车辆系统的蛇行临界速度,从被动状态下247 km·h^(-1)提高至328 km·h^(-1);线性刚度控制不影响分岔后的轮对横移量,将蛇行频率从5 Hz提高至7 Hz,线性阻尼控制能有效降低分岔后的极限环幅值与蛇行频率;非线性刚度与阻尼控制不改变车辆的临界速度,且二次项控制增益将引起车辆系统产生不稳定的极限环;三次项控制增益均可以降低分岔后的极限环幅值,其中三次项刚度控制会提高蛇行频率,三次项阻尼控制能够抑制蛇行频率;传统被动悬挂下车辆在发生Hopf分岔后,系统将经历极限环运动进入倍周期分岔进而通向混沌态,而线性控制在车速为386 km·h^(-1)时发生超临界Hopf分岔后能维持稳定的极限环单周期运动,其最大李雅普诺夫指数始终小于0,可以有效避免车辆系统产生复杂的混沌运动,但非线性控制的作用效果有限。 展开更多
关键词 车辆工程 抗蛇行减振器 主动控制 蛇行稳定性 高速转向架 HOPF分岔
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高速列车转向架包覆结构安装位置及间隙尺寸对气动阻力影响
8
作者 王志钧 谢子豪 +1 位作者 高广军 李健 《中国铁道科学》 北大核心 2025年第5期11-29,共19页
针对高速列车转向架裙板和底护板对称安装时安装位置及底护板和车体间隙变化对列车阻力定量影响规律不明晰的问题,采用数值模拟方法,通过设计转向架底护板包覆结构,制定其不同位置对称安装和全包围安装的5种方案,研究某型3节编组高速动... 针对高速列车转向架裙板和底护板对称安装时安装位置及底护板和车体间隙变化对列车阻力定量影响规律不明晰的问题,采用数值模拟方法,通过设计转向架底护板包覆结构,制定其不同位置对称安装和全包围安装的5种方案,研究某型3节编组高速动车组以300 km·h^(-1)速度运行时转向架底护板及其安装位置对气动阻力的影响规律;在此基础上,定义底护板7种横向(X向)间隙和8种纵向(Y向)间隙尺寸,分析这些间隙尺寸的变化对列车运行时转向架区域绕流特征的影响,揭示底护板位置及X向和Y向间隙尺寸对整车气动阻力的影响规律和作用机制。结果表明:由于转向架底护板和裙板的引流、阻隔作用,车底来流对转向架部件及转向架舱后端面的冲击效果明显减弱,降低了转向架区域的压差阻力,具有明显的整车减阻效果;对于半包围的底护板,在1位和6位转向架安装底护板和裙板后整车减阻率为8.6%,超过在2位和5位及3位和4位转向架安装的整车减阻率之和;在1位和6位转向架安装半包围底护板和裙板的基础上,X向和Y向间隙的减小可分别使气流对转向架舱后端面中下部(B区域)和下部两侧(C区域)的冲击减弱,降低转向架舱内部的气流速度和前后端面压差阻力,从而达到整车阻力降低的目的;X向和Y向间隙分别从240和310 mm减小至0 mm(车底齐平安装底护板)时,整车减阻率分别由8.26%和8.3%增加至9.88%和10.68%;整车阻力的降低随X向和Y向间隙的减小大致呈均匀趋势,且Y向间隙的减小对整车阻力降低的贡献略大于X向间隙。 展开更多
关键词 高速列车 转向架 包覆结构 底护板 裙板 气动阻力 间隙尺寸 数值模拟
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400 km·h^(-1)高速列车隧道交变压力载荷特征研究
9
作者 马瑶 梅元贵 +1 位作者 刘堂红 方丰彦 《中国铁道科学》 北大核心 2025年第2期180-191,共12页
为评估400 km·h^(-1)高速列车在设计速度350 km·h^(-1)隧道条件下运行的适应性,采用三维数值模拟方法,对其在不同隧道长度下及不同运行速度下、隧道内通过和交会时车体表面不同测点处的压力进行时空分布特征研究,分析隧道长... 为评估400 km·h^(-1)高速列车在设计速度350 km·h^(-1)隧道条件下运行的适应性,采用三维数值模拟方法,对其在不同隧道长度下及不同运行速度下、隧道内通过和交会时车体表面不同测点处的压力进行时空分布特征研究,分析隧道长度和列车速度对交变压力载荷循环特征的影响规律。结果表明:400 km·h^(-1)高速列车在隧道内通过或交会时,同一车厢不同测点的压力在时间和空间上表现出较为一致的规律,沿车体纵向和垂向测点的压力变化幅度差异均较小;单列车以400 km·h^(-1)速度通过不同长度隧道时的等效压力载荷幅值和均值分别为1.9~2.6 kPa和-1.8~-2.4 kPa,而2列车在不同长度隧道内交会时则分别增大为4.7~7.0 kPa和-3.6~-5.4 kPa,且随列车运行速度的提高等效压力载荷幅值也大幅度提升;列车以300,350和400 km·h^(-1)速度通过隧道时车体表面压力变化中幅值较大的载荷循环分别为4个半循环、2个半循环+1个全循环及2个半循环,而在隧道内交会时分别为4个半循环、2个半循环和2个半循环。 展开更多
关键词 空气动力学 400 km·h^(-1)高速列车 隧道通过 隧道交会 车体交变压力 载荷特性 数值计算
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高速动车组惯容器弹性架悬转向架横向稳定性研究
10
作者 祁亚运 敖鹏 +4 位作者 戴焕云 石怀龙 刘华 贺星 李慷 《振动与冲击》 北大核心 2025年第2期65-72,111,共9页
惯容器作为一种新型结构控制元件被广泛应用于结构振动系统中,但在转向架电机悬挂中却研究较少。建立3种惯容器-刚度-阻尼(inerter-stiffness-damping, ISD)电机架悬转向架横向动力学模型,采用光滑拟合曲线模拟等效锥度,用实测轨道谱作... 惯容器作为一种新型结构控制元件被广泛应用于结构振动系统中,但在转向架电机悬挂中却研究较少。建立3种惯容器-刚度-阻尼(inerter-stiffness-damping, ISD)电机架悬转向架横向动力学模型,采用光滑拟合曲线模拟等效锥度,用实测轨道谱作为转向架系统激励输入,以构架端部加速度滑移均方根综合值作为优化目标函数,通过减法平均优化器优化算法对ISD架悬参数和原有刚度-阻尼(stiffness-damping, SD)结构参数进行优化并分析其稳定性。结果表明,ISD串并联结构降低转向架振动响应效果最好,在新轮新轨匹配和车轮镟修后期条件下,其稳定性最佳,线性临界速度较SD结构可提升215.6 km/h。ISD三并联结构各稳定性指标略低于SD结构,而ISD三串联结构会恶化转向架横向稳定性,降低其临界速度,同时,其综合均方根和最大均方根对速度变化最敏感,不利于改善转向架横向稳定性。研究结果可为高速动车组电机弹性架悬设计提供参考。 展开更多
关键词 高速动车组 转向架横向稳定性 弹性架悬 惯容器 参数优化
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隧道交会工况下城际列车横向偏移量影响研究 被引量：1
11
作者 徐风远 陈云龙 +2 位作者 赵奇 沈歆赟 张骞 《青岛大学学报(自然科学版)》 2025年第2期30-35,共6页
为研究城际列车在隧道内交会时横向偏移量的影响因素,基于某城际列车模型建立列车空气动力学模型及多刚体动力学模型,利用主效应分析和非线性多元回归分析,探讨列车车体运行速度、线间距及列车载重对车体横向偏移量的影响,并建立幂函数... 为研究城际列车在隧道内交会时横向偏移量的影响因素,基于某城际列车模型建立列车空气动力学模型及多刚体动力学模型,利用主效应分析和非线性多元回归分析,探讨列车车体运行速度、线间距及列车载重对车体横向偏移量的影响,并建立幂函数型多元回归方程。研究结果表明,在列车隧道内等速交会工况下,车体横向偏移量与列车速度呈正相关,与线间距和列车载重呈负相关,且列车速度对横向偏移量影响最大,列车载重次之,线间距对列车偏移量影响最小。 展开更多
关键词 城际列车 隧道交会 横向偏移量 非线性多元回归
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横向布置EHA对城际动车组曲线通过及磨耗的影响
12
作者 祁亚运 刘华 +3 位作者 戴焕云 敖鹏 贺星 陈兆玮 《振动与冲击》 北大核心 2025年第15期134-143,共10页
针对城际线路中广泛存在的小半径曲线导致的动车组曲线通过性能不足及轮轨严重磨耗问题,现以城际动车组为对象,在其轴箱与转向架布置横向作动器,形成主动径向转向架。该作动器能够驱使轮对横向移动,使得车辆沿纯滚动线运动。搭建了作动... 针对城际线路中广泛存在的小半径曲线导致的动车组曲线通过性能不足及轮轨严重磨耗问题,现以城际动车组为对象,在其轴箱与转向架布置横向作动器,形成主动径向转向架。该作动器能够驱使轮对横向移动,使得车辆沿纯滚动线运动。搭建了作动器系统模型,并采用分数阶PI(proportion integration)控制器验证了在负载突变干扰情况下,作动器对期望轨迹跟踪的快速性、准确性和稳定性。利用SIMPACK和MATLAB/SIMULINK软件,建立了主动径向城际动车组的动力学模型。通过分析轮对冲角、磨耗数、轮轨横向力和脱轨系数等动力学指标,评价了运行速度和曲线半径对车辆曲线通过性能的影响。此外,采用Jendel磨耗模型评估了车辆通过500 m曲线半径时的轮轨磨耗性能。研究结果表明:将纯滚线距线路中心线的距离作为作动器的位移控制目标是合理的。当曲线半径为500 m时,与传统被动控制相比,新型主动径向控制车辆的轮轨横向力最大值降低了12%,轮对冲角最大值减少了8%,脱轨系数下降了20%,车轮磨耗数最大值减少了12%。1位轮对外侧和内侧车轮磨耗深度分别降低了31%和12%,曲线外侧和内侧钢轨的磨耗深度分别减少了20%和15%。因此,该型主动径向转向架显著提升了车辆的曲线通过性能,并有效减少了轮轨磨耗。 展开更多
关键词 城际动车组 电静液作动器 主动径向转向架 曲线通过性能 轮轨磨耗
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套衬对隧道空气动力学效应的影响研究
13
作者 何德华 南凯威 +3 位作者 白夜 孙振旭 郭迪龙 杨国伟 《中国铁路》 北大核心 2025年第7期48-57,共10页
随着高速列车运营速度提升至400 km/h,隧道压力波引发的气动效应加剧,极易导致隧道结构疲劳损伤并制约铁路提速。当前补强套衬研究多聚焦特定工况,缺乏参数化影响机理分析,研究基于自主开发的一维变截面隧道压力波计算程序,系统探究了... 随着高速列车运营速度提升至400 km/h,隧道压力波引发的气动效应加剧,极易导致隧道结构疲劳损伤并制约铁路提速。当前补强套衬研究多聚焦特定工况,缺乏参数化影响机理分析,研究基于自主开发的一维变截面隧道压力波计算程序,系统探究了套衬位置、长度、数量及厚度对隧道气动效应的作用机制。结果表明:初始压力波传过套衬时会产生反向传播的压力波系,单一套衬安装在距入口1/4隧道长度处隧道内气动效应显著增大,其原因是反向传播波系的影响叠加在初始压力波形成的压力极值附近;当考虑多套衬安装时,在此处前后增设套衬分别会增强和减弱隧道内气动效应;套衬厚度越大,隧道和车身测点的最大压力峰峰值越大,典型套衬厚度(20、25、30 cm)下隧道测点和车身测点最大压力峰峰值差距约1%。研究建议病害治理中优先采用薄型套衬并规避1/4隧道长度区域。 展开更多
关键词 高速列车 隧道压力波 空气动力学 套衬 一维方法
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轮径差耦合下电机弹性架悬转向架横向稳定性影响研究
14
作者 祁亚运 敖鹏 +3 位作者 戴焕云 刘华 贺星 李良昫 《振动与冲击》 北大核心 2025年第11期111-118,共8页
车轮出现轮径差会加剧转向架蛇行失稳,电机弹性架悬结构能有效改善其稳定性。为了探明轮径差与电机弹性架悬转向架横向稳定性关系,建立轮轨非线性接触模型和电机弹性架悬转向架横向动力学模型,分析轮径差与电机悬挂参数对转向架横向稳... 车轮出现轮径差会加剧转向架蛇行失稳,电机弹性架悬结构能有效改善其稳定性。为了探明轮径差与电机弹性架悬转向架横向稳定性关系,建立轮轨非线性接触模型和电机弹性架悬转向架横向动力学模型,分析轮径差与电机悬挂参数对转向架横向稳定性影响,研究轮对在不同轮轨接触下Hopf分岔特性。研究结果表明:在同相轮径差下,转向架系统稳定性随电机横移频率增加呈现先增后减趋势,存在最佳频率约为3 Hz。当电机振动频率和转向架蛇行频率一致,且幅值越低于后者,电机架悬减振效果越好,但轮径差的产生会降低这一效果;当车辆速度过高且轮径差值超过1.2 mm时会导致轮轨发生轮缘接触,短期内提升转向架稳定性,但长期会加剧轮轨磨损。轮径差值越大,轮对平衡中心线越偏离轨道中心线,轮对系统越容易从亚临界Hopf分岔转变为超临界Hopf分岔。同相轮径差工况下轮径差临界值为0.5 mm,前轮对轮径差临界值为1.5 mm。 展开更多
关键词 高速动车组 转向架稳定性 轮径差 电机弹性架悬 HOPF分岔
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基于谱归纳的电机设备疲劳分析
15
作者 孙浩 方吉 +2 位作者 申政 张保明 潘浩峰 《现代机械》 2025年第1期68-73,共6页
考虑到轨道车辆设备在多种线路环境下的使用特点,基于随机振动环境归纳方法,结合频域结构应力法,提出了一种新的机车车辆设备疲劳寿命评估流程。以某动车组架悬式电机实测载荷为例,通过振动环境数据的基本处理和正态性检验,估计样本容... 考虑到轨道车辆设备在多种线路环境下的使用特点,基于随机振动环境归纳方法,结合频域结构应力法,提出了一种新的机车车辆设备疲劳寿命评估流程。以某动车组架悬式电机实测载荷为例,通过振动环境数据的基本处理和正态性检验,估计样本容差上限得到了实测谱,发现实测谱与IEC61373标准谱有显著差距。并将实测谱作为仿真激励,结合频域结构应力法计算电机焊缝疲劳寿命,结果显示最低寿命历程约3280000 km,疲劳强度满足要求。与实测应力的疲劳结果相比,频域结构应力法的寿命结果更短,更能体现电机实际振动环境。 展开更多
关键词 随机振动 谱归纳 IEC61373 频域结构应力法 疲劳寿命
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高速动车组全生命周期RAMS设计优化与关键技术
16
作者 陈哲 夏清 +2 位作者 李永华 陈秉智 陆航 《铁路技术创新》 2025年第3期131-139,共9页
针对高速动车组在全生命周期中对RAMS性能持续优化的现实需求,构建以“需求-设计-验证-运维”闭环为核心的RAMS设计优化理论框架。该框架以需求驱动为起点,融合模型驱动系统工程(MBSE)、数字孪生与PHM系统,形成跨阶段协同的RAMS指标动... 针对高速动车组在全生命周期中对RAMS性能持续优化的现实需求,构建以“需求-设计-验证-运维”闭环为核心的RAMS设计优化理论框架。该框架以需求驱动为起点,融合模型驱动系统工程(MBSE)、数字孪生与PHM系统,形成跨阶段协同的RAMS指标动态迭代机制。研究开发多学科集成设计平台,实现关键部件的可靠性分配、安全性验证与可维护性设计协同优化,建立物理-虚拟融合的验证体系及数据驱动的智能运维系统。结果表明,该框架能够解决传统设计各阶段割裂、动态反馈不足的问题,为高速动车组的高效运维与持续改进提供理论依据与技术路径。 展开更多
关键词 高速动车组 RAMS设计 全生命周期 数据驱动 集成平台
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土体参数对基坑支护及邻近建筑物变形影响的研究
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作者 李成 刘红军 张秋虎 《五邑大学学报(自然科学版)》 2025年第1期8-15,共8页
数值模拟基坑开挖过程对支护结构及邻近建筑物变形的影响被认为是一种有效的研究手段,但数值计算中参数的选取一直是困扰工程界和学术界的关键技术问题.论文基于MIDAS GTS岩土分析软件中的修正摩尔库伦模型,以广东省江门市实际工程为案... 数值模拟基坑开挖过程对支护结构及邻近建筑物变形的影响被认为是一种有效的研究手段,但数值计算中参数的选取一直是困扰工程界和学术界的关键技术问题.论文基于MIDAS GTS岩土分析软件中的修正摩尔库伦模型,以广东省江门市实际工程为案例,建立了基坑的三维数值计算模型,并考虑实际土层厚度变化,以更接近工程实际.在此基础上研究了土体参数对基坑支护及邻近建筑物变形的影响,对比验证计算结果和工程实测数据发现:基于修正摩尔库伦模型并考虑实际土层变化进行数值计算,得出的计算成果较为合理,与实际情况吻合度较高;土体参数中泊松比对基坑支护及邻近建筑物的变形影响明显,是数值计算中的敏感参数,应谨慎选取. 展开更多
关键词 土体参数 支护结构 邻近建筑物 修正摩尔库伦模型 数值模拟
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动力集中动车组顶推坡道曲线的列车安全性研究
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作者 刘学刚 霍文彪 +3 位作者 霍鑫龙 崔涛 贾尚帅 徐练 《铁道车辆》 2025年第5期53-59,共7页
为研究设计时速200 km动力集中动车组动力车尾部顶推模式下9辆编组列车通过具有坡道曲线线路时的动力学性能,特别是车钩处于受压状态时,车钩力及其偏转角度对列车安全性指标的影响,文章采用多体动力学和子结构方法,建立了详细的列车动... 为研究设计时速200 km动力集中动车组动力车尾部顶推模式下9辆编组列车通过具有坡道曲线线路时的动力学性能,特别是车钩处于受压状态时,车钩力及其偏转角度对列车安全性指标的影响,文章采用多体动力学和子结构方法,建立了详细的列车动力学模型,所有车辆间根据车钩缓冲器实际的性能参数构建了精确的车钩缓冲器模型,重点分析了列车在通过带有坡道的R 300 m小半径曲线和R 1600 m大半径曲线线路时的安全性指标。研究结果表明,车钩力对动力车相邻车断面的影响显著,随着车辆断面与动力车距离的增加,其影响逐渐减弱;各工况下车钩的姿态并未对列车动力学性能产生显著影响,车钩未发生明显的压钩失稳,各车钩的摇头角的最大值为2.7°;列车在通过不同半径的曲线时,整体安全性能良好,均能满足既定的安全标准要求。 展开更多
关键词 动力集中动车组 尾部顶推模式 动力学性能 车钩力 安全性
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高速货运动车组装载倾覆安全性评估研究
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作者 李东波 何晓蕾 +2 位作者 张华 肖守讷 关新龙 《铁道车辆》 2025年第5期60-66,117,共8页
我国高速铁路的货运需求逐年增大,动车组侧向伸缩平台有助于提升大中型货物的装卸载能力。文章对装载工况下高速货运动车组的倾覆安全性进行了评估研究,通过静力学理论计算和有限元仿真分别评估了静态、冲击、风力和曲线装载工况下的倾... 我国高速铁路的货运需求逐年增大,动车组侧向伸缩平台有助于提升大中型货物的装卸载能力。文章对装载工况下高速货运动车组的倾覆安全性进行了评估研究,通过静力学理论计算和有限元仿真分别评估了静态、冲击、风力和曲线装载工况下的倾覆安全性。理论计算结果显示,静态装载、冲击装载(1.3倍静态载荷)工况下高速货运动车组的轮重减载率小于0.65,在风力和曲线装载工况下的轮重减载率略大于0.65。仿真结果显示,4种装载工况均具有足够的倾覆安全性。由于理论计算的静力学方程将弹簧假设为刚性单元,无法考虑弹簧弹性对整个装载过程的影响,因此理论计算结果与仿真结果存在一定差异,且理论计算结果偏于保守,评估列车倾覆安全性时应以有限元仿真结果为主。 展开更多
关键词 高速动车组 货物装载 倾覆安全性 静力学 有限元仿真
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