地铁车辆牵引变流器的噪声测试及仿真分析

针对某地铁车辆牵引变流器噪声超标问题,通过开展噪声测试获得牵引变流器在不同工况下的噪声频谱特性,基于统计能量分析法建立牵引变流器的噪声仿真模型,分析子系统的能量分布和不同测点的声功率级,并提出加附吸声材料的优化方案。结果表明,风机通过频率及其产生的气动噪声是构成牵引变流器噪声的主要来源;柜体6个面中,靠近出风口的底面噪声最大,其次为靠近进风口的顶面噪声;与测试结果相比,基于统计能量分析法的噪声仿真误差在3%以内,噪声仿真在中高频具有较高的精确度;采取加附吸声材料的优化方案,可降低声功率3.7 dB(A),达到主机厂的噪声指标要求。噪声测试与仿真分析的方法可为牵引变流器产品的噪声性能优化设计提供指导。     

城轨车辆设备悬挂点的振动测试及特性分析

为获得城轨车辆设备悬挂点的振动特性,以南京地铁宁天线的车辆为研究对象,针对车底悬挂的牵引逆变器、辅助变流器、高压电器箱、扩展供电箱和空心电抗器等设备开展线路运行的振动测试,并与GB/T 21563—2018进行对比分析。研究结果表明,各测点在GB/T 21563—2018推荐频率范围内的有效值均在标准值50%之内,大部分测点的振动有效值小于标准值的20%,小部分测点在0～3 200 Hz频率范围的有效值超过标准值。牵引逆变器、高压电器箱、扩展供电箱和空心电抗器等设备的振动频谱存在一定的相似性,大致分为低频、中频和高频3个区域,而辅助变流器的振动频谱集中在低频和高频2个区域。实际线路振动测试获得的设备悬挂点特性可为车辆及设备的结构设计提供指导。     

地铁车辆运行条件下IGBT器件过热报警问题分析研究

针对宁波地铁2号线车辆压道运行工况下频繁出现IGBT器件过热报警问题，分别开展MP_2车和M_2车在压道运行工况和正线运行工况下的温升测试，并利用FLUENT软件对热管散热器和IGBT器件进行仿真分析。研究结果表明，受车体底部设备阻挡，地铁车辆牵引逆变器热管散热器进出风口的风速为车辆速度的15%～40%;压道运行工况下，MP_2车热管散热器的进口平均风速低于M_2车，是MP_2车频繁报IGBT器件过热的根本原因；正线运行工况下，热管散热器的进口平均风速为6 m/s,可以保证IGBT器件的可靠应用。温升测试与仿真分析方法可为地铁车辆牵引逆变器的热设计工作提供理论指导。     

变速箱多向挤压铸造补缩位置和补缩力的研究

针对目前复杂铸件成形存在的缩松缩孔问题,以某铝合金摩托车变速箱为研究对象,利用专业铸造软件Procast 进行数值模拟。研究了铸件充型和凝固过程的温度场,预测了缩松缩孔的位置。模拟结果表明,缩松缩孔位置出现在气 缸孔处,因此将挤压头设置在该处进行锻压补缩。根据经验公式初步确定补缩力大小,然后对变速箱进行多向挤压铸造 模拟,最终确定补缩力大小。最后,根据优化的工艺参数开展试验研究,获得高品质铸件。     

低屈服钢拉伸试验与数值研究

为了了解低屈服钢的拉伸性能，开展拉伸试验并进行数值研究:采用圆棒试件进行单轴拉伸试验，分析试件的力 位移曲线 、延展性以及断裂模式等；基于幂强化法和加权平均法计算材料颈缩后的真实应力 应变数据；采用扩展有限元方法对圆棒试件的拉伸、颈缩以及断裂过程进行 数值模拟。通过与试验数据的对比发现：加权平均法可以得到与实际相吻合的颈缩后的真实应力 应变数据；扩展有限元方法可以对低屈服钢的拉伸、颈缩与断 裂过程进行有效的仿真。     

机车车辆Huck铆钉铆接件疲劳试验分析

介绍了Huck铆钉拉铆技术的优越性能,针对机车车辆Huck铆钉拉铆铆接件因振动疲劳导致铆接件松动及铆钉断裂的情况,利用高频疲劳试验机对机车车辆用的Huck铆钉铆接试件进行疲劳试验,测得其疲劳强度为241.2 MPa。采用幂函数公式对疲劳试验数据进行拟合,得到了Huck铆钉试件的S-N寿命曲线。最后利用ABAQUS和Fe-Safe软件对Huck铆钉铆接件进行了仿真分析,通过试验与仿真的对比分析为机车车辆Huck铆钉拉铆紧固件的疲劳强度评定提供了基础实验数据。     

基于三轴重型全驱电动汽车路面附着系数估计

提高重型车辆主动安全技术可以减少重型车辆交通事故,而车辆主动安全技术需要准确的路面附着系数作为数据输入来实现精确的控制,故对路面附着系数估计的研究具有重要意义。为实现三轴重型全驱电动汽车对路面附着系数的准确估计,搭建了9自由度车辆模型,选用Dugoff轮胎模型,并通过Matlab/Simulink建立了仿真模型。采用无迹卡尔曼滤波算法(unscented Kalman filter, UKF)分别对6个轮胎与路面间的路面附着系数进行估计,最终通过Simulink仿真,实现了高附、低附路面下的匀速直行和角阶跃工况以及对开路面的直行工况等多种工况下的路面附着系数估计,估计结果与实际路面附着系数基本一致,验证了算法的可行性。     

高速列车闸片材料制动试验机的研制

针对我国即将建造的时速大于200km／h的铁路线路，研制既安全又耐用的制动闸片已成为当务之急。为了在模拟车辆的工作条件下，对粉末冶金复合材料闸片的性能进行研究，研制了一台高速列车闸片材料试验机，该机操作简单、安全，性能可靠，可用于对闸片材料配方和工艺的筛选研究，为进一步进行1：1试验提供性能较佳的闸片材料。     

全并联AT牵引网行波故障测距研究

全并联AT牵引网是我国高速电气化铁路供电系统中重要的供电架构,其快速精确的故障定位对保障电气化铁路安全畅通运行具有重要意义。在全并联AT牵引网发生故障短路的情况下,通过测取短路故障行波的波头到达时间以及行波测距原理,找出线路的故障位置。根据全并联AT牵引网的架构特点,采用D型双端行波测距法,通过误差较小的北斗卫星导航系统同步时钟实现数据的同步采样,并根据小波变换的信号奇异性检测原理和模极大值理论对两端测得的行波信号进行数据处理,有效解决了行波波头的识别和提取问题。通过仿真实验验证,得出的结果与实际故障位置相差不大,能够实现线路的快速精准定位。     

重载车辆不同行驶条件下沥青路面结构动态响应分析

重载车辆在不同行驶条件下对路面的破坏程度有所不同,为定量分析何种行驶条件对路面影响最大,从实际路面结构出发,采用有限元仿真模拟对比分析重载车辆在匀速、制动和加速3种行驶状态下对路面不同结构层的动态响应影响规律,以制动为车辆行驶条件,进一步分析不同水平力系数Φ(0.3、0.5、0.7、0.9)对路面结构动态行为的影响。结果表明,3种行驶状态下路面结构层的横向应力和竖向应力差距均在10%左右;而路面结构层在减速和加速行驶状态下的纵向应力和纵向剪应力较匀速增涨幅度可达100%～150%;在分析的Φ范围内,横向应力和竖向应力极值在相邻水平力系数下变化幅度为1%～5%,而纵向应力和纵向剪应力极值随水平力系数的增加而变大,最大差值分别为0.596、0.618 MPa。     

数字

<正>140设计时速140公里比普通地铁快近一倍,车体比地铁宽0.3米,座位更多更舒适——3月31日上午,温州市域铁路S1线一期工程首列市域动车组问世。据悉,该车是我国自主研制的第一列市域动车组。中车四方公司主任设计师何丹炉介绍说,S1线市域动车组集合了高速动车组和A型地铁车辆的优势"基因"。该车的平     

2A14铝合金双轴肩搅拌摩擦焊工艺研究

为了获得性能良好的焊接接头,对厚为5 mm 的2A14 T6铝合金进行双轴肩搅拌摩擦焊（bobbin tool friction stir welding, BT FSW)工艺研究。采用一种特殊设计的搅拌头,通过正交试验方法,对2A14铝合金进行BT FSW焊接试验;利用光学显微镜和电子万能试验机分析不同焊接参数 下焊缝的组织形态和力学性能,得出优化后的工艺试验窗口。研究表明：BT FSW焊缝组织特征与常规FSW明显不同,呈“哑铃型”,随着焊速的增加,抗拉强度 与延伸率先增加后降低,最大的抗拉强度在焊速为250 mm/min时获得,其抗拉强度约为239 MPa,达到了母材强度的54%,延伸率仅为3.2%,接头断在有细微裂纹 的地方。这项研究表明此工艺试验方案是切实可行的。     

某纯电动汽车白车身弯曲刚度仿真分析

白车身结构刚度反映的是车辆承载力与形变量的关系,是衡量车辆安全性的重要标志。在建立完成的白车身基础上首先进行弯曲刚度约束和力的施加;之后进行弯曲刚度有限元仿真,得到了弯曲刚度值;最后选取门槛梁、前段纵梁和后段纵梁作为此次评价刚度结果的测量点进行弯曲刚度结果分析。结果表明,弯曲刚度分布合理,满足实际要求。通过对白车身弯曲刚度分析既可以检验其合理性,又可以为今后车辆的结构设计提供一定的依据。     

基于粘贴玄武岩纤维布的在役简支钢筋混凝土桥梁性能提升研究

钢筋混凝土梁桥在中小跨径中应用较为广泛，经过多年使用后往往处于带裂缝工作状态，尤其是涉水时往往耐久性退化速度较快，进而会引起结构承载能力降低。而玄武岩纤维复合材料(BFRP)具有较高的抗拉强度和良好的耐侵蚀性能，将其粘贴于在役梁的梁底受拉区，既可以起到隔绝空气提高混凝土耐久性的作用，也可以提升在役梁的抗弯能力，以适应不断增长的交通量。以一座经BFRP布粘贴加固的在役简支板桥为研究对象，开展理论分析与基于ABAQUS的精细化数值模拟，通过对比加固前后的受力性能，进而研究BFRP布对在役简支板梁的受力性能的改善效果，并通过试验对加固前后的受力性能提升规律进行了验证。结果表明，BFRP布粘贴在梁底受拉区可以协助板底主筋参与结构受力，使钢筋和混凝土受力重分布，使得裂缝发展程度降低，在一定程度上提升了梁的整体抗弯刚度，加固后桥梁正常使用情况下的变形能力提升20.6%,钢筋应力水平下降23.9%,抗弯承载能力提高26.9%,增强了结构的安全性。     

高速转弯时CVT速比快速变化对车辆动力学的影响

CVT(金属带式无级变速器)速比的快速变化会导致车辆纵向加速度的变化,进而影响车辆的运动速度。利用这个特性,当车辆高速转弯时,可以通过快速变化CVT速比影响车辆动力学特性。建立了多自由度整车和CVT传动系统耦合模型,研究了3种不同CVT速比变化对车辆高速转弯时纵向和侧向力的影响。模型仿真结果表明:车辆过弯时采用快速增加速比然后快速减小速比的控制方式,在减小进弯道速度的同时,可以获得更大的侧向加速度和更小的转弯半径,并对操稳性影响不大。该研究结果可用于研究开发车辆转弯时的CVT速比控制策略。     

一种ω型弹条扣件扣压力的锤击测量方法研究

为实现ω型弹条扣件扣压力的快速测量，提出一种锤击测量方法，其理论基础为结构应力与固有频率的关联性。以Ⅱ型ω弹条扣件为例，设计了扣压力锤击测量试验装置。使用COMSOL仿真软件分析了扣件的锤击响应和振动特性，之后开展了锤击试验研究，最终得到弹条扣件扣压力与系统固有频率的对应关系。研究表明，Ⅱ型ω弹条扣件系统在服役状态下的固有频率约为1 kHz,并且固有频率与扣压力近似呈正比关系，验证了弹条扣件扣压力锤击测量方法的可行性。     

液压互联式馈能悬架多模式切换与试验研究

液压互联悬架可有效提升车辆行驶平顺性和操纵稳定性,多用于越野车辆或重型车辆,此时悬架耗散掉的能量过大,引入馈能单元的液电馈能悬架可以对振动能量回收达到节能减排的目的,但会降低整车动力学性能。为协调整车行驶平顺性、操纵稳定性和馈能特性,搭建了整车7自由度液压互联馈能悬架系统模型,设计了舒适性模式、安全性模式和馈能性模式3种工作模式,提出了多模式自动切换的方法对悬架进行实时控制,设计模糊控制器对切换过程进行控制,并进行了整车仿真分析。仿真结果表明:所设计的多模式切换模型提升了悬架性能。为验证仿真的有效性,研制了液压互联馈能悬架原理样机并进行了台架试验,试验数据与仿真结果基本一致,表明所提出的方法兼顾了悬架乘坐舒适性、操纵稳定性和馈能特性,实现了悬架全局性能最优。     

不同温度条件下防水粘结层材料各粘结强度指标之间关联性分析

通过4种防水粘结层室内试验和现场测试，得到不同温度下的附着力拉拔强度、复合件拉拔强度和复合件剪切强度等粘结性能指标；构建复合件拉拔、剪切强度随附着力拉拔强度变化的拟合方程，并验证其相关性；计算不同温度下的温度修正系数，建立温度修正模型；根据现场10、27、40℃下测得的附着力拉拔强度，经构建的粘结强度现场检测、评定方法转化为标准温度条件下(20℃)的复合件拉拔、剪切强度，并与试验测试结果对比，验证了其精确性。     

塑胶产品缩痕、 空洞产生原因及改善方法

缩痕与空洞是塑胶产品常见的产品质量问题,文章分析了其产生的原因,并提出相应的改善原则：包括修改产品几何特征、浇口位置及大小以及成型工艺参数等方面。同时采用均匀设计方法,利用Moldflow软件建立仿真模型,进行有限的仿真实验来获得较优的改善方案。最后通过实际产品案例进行了应用验证,结果表明该方法可有效地改善缩痕与空洞缺陷。     

粉细砂地层水玻璃渗透注浆研究

石家庄地铁矿山法施工地段需要穿越大范围无水粉细砂地层,这类地层的土体强度低,自稳能力差,隧道开挖前需进行水玻璃超前注浆加固。为研究水玻璃混合液的性能以及在粉细砂介质中的渗透规律,优化注浆设计参数,保证注浆效果,以石家庄地区粉细砂地层作为研究对象,通过室内试验配置了以乙酸乙酯和吐温20为乳液的水玻璃,研究了不同配比下的混合液的胶凝时间以及粘度时变性,并将粘度时变规律引入到有限元软件COMSOL Multiphysics中,研究不同注浆压力对水玻璃扩散半径的影响,并进行了现场试验,结果表明,乙酸乙酯和吐温20的质量比为1∶0.5时,可较好地满足工程要求,且注浆压力对水玻璃的扩散范围有明显影响,施工中应根据工程环境、导管间距等合理选择注浆压力和浆液水灰比,以达到预期的注浆加固效果。