摘 要:本文介绍了地铁车辆段的功能、设施与规模,通过近年来车辆检修制度的变化,对我国地铁车辆段与国外车辆段设置与用地情况进行了分析比较,并提出今后车辆段用地的发展动向。关键词:地铁 车辆段 用地 地铁车辆段是停放和管理地铁车辆的场所,担负着一条或几条线路地铁车辆的停放、检查、维修、清洁整备等工作。除停车库及 停车场,车辆检修车间、设备维修车间的厂房以外,根据运营管理模式,有的地铁车辆段还负责乘务人员的组织管理、出乘、换班等业务工作。因此还要有乘务值班室、乘务员公寓等设施。1 车辆段的功能、设施与规模1.1 车辆段的类型 按照《地铁设计规范》(GB50157—2003)的规定,地铁车辆段根据功能可分为检修车辆段(简称车辆段)和运用停车场(简称停车场)。 车辆段根据其检修作业范围可分为架(厂)修段和定修段。 独立设置的停车场应隶属于相关车辆段。
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镁合金是目前最轻的金属结构材料,其具有低的密度、熔点、动力学黏度、比热容、相变潜热以及和铁的亲和力小等特点;而且其比强度要高于铝合金和钢;其机械加工性能优良,易加工,加工能量仅是铝合金的70%;其耐蚀性要高于低碳钢,已超过了压铸铝合金A380;所以,综合性能优良的镁合金被誉为“21世纪金属”,并广泛应用于汽车、计算机、通讯、航空航天等领域。其中,AZ91D镁合金是目前工业生产中应用最为普遍的一种铸造用镁合金。但是镁合金材料自身的强度低、脆性大、耐蚀性差和高温性能差等缺点又限制了其在工业生产中的应用。要想提高镁合金各方面的性能,就需要系统、全面的对镁合金做基础性的研究。本实验主要研究机械振动的频率和时间对AZ91D镁合金凝固过程的影响,同时探讨了在凝固的不同阶段施加振动时对AZ91D镁合金凝固过程的影响。利用光学显微镜(OM)、TH160里氏硬度计、微机控制电子式万能拉伸试验机和温度采集系统等测试方法,系统的研究了机械振动对AZ91D镁合金组织和力学性能的影响。在镁合金凝固过程中施加不同的振动频率的研究结果为:(1)初生α-Mg相的形貌由铸态下粗大的枝晶转变成为均匀细小的团块状,绝大多数的β相以连续的网状分布于晶界处,分布比较均匀,弥散分布的第二相数量减少。(2)增大振动频率有利于减小晶粒平均直径,α-Mg相的平均晶粒直径最大的减少了5%。(3)随着振动频率的增加,合金的强度、硬度、伸长率也逐渐的增大,在50Hz时合金的强度、硬度、伸长率分别达到了4MPa、106HB、75%,相比铸态下的分别提高了8%、7%、09%。在镁合金凝固的过程中施加不同的振动时间的研究结果是:(1)初生的α-Mg相形貌由一次枝晶臂很长的粗大枝晶转变成为较均匀的细小的等轴晶;第二相β-Mg_(17)Al_(12)由粗大的骨骼状形态转变成为网状连续的形态分布在晶界处,弥散分布的第二相的数量减少。(2)延长振动时间有利于减小晶粒的平均直径,在振动时间为120s时α-Mg相的平均晶粒直径的减少了5%(3)镁合金的最大硬度提高76%、最大抗拉强度增加6%、最大伸长率增加7%。在镁合金凝固的不同阶段对镁合金熔体施加机械振动的研究结果为:(1)液相线以上时开始振动(浇注60s后开始振动)和开始结晶的前期阶段施加振动(浇注后150s开始振动)时都能很好的细化α-Mg相,获得等轴晶,绝大多数的β-Mg17Al12相成网状分布于晶界处,在液相线以上就开始振动时,效果更理想。而在结晶的后期阶段开始振动时(浇注后580s开始振动),细化效果不明显,α-Mg相仍以粗大的枝晶状态存在,弥散的第二相比较均匀的分布在α相内,其余的β-Mg_(17)Al_(12)相成网状分布于晶界处。(2)在凝固的不同阶段施加振动时,开始振动的时间越晚,合金的强度、硬度、伸长率都有减小的趋势。采用热分析法,在不同振动频率下,测得了AZ91D镁合金的凝固温度曲线,结果表明:施加机械振动能缩短镁合金的凝固时间,而且振动频率越大,镁合金凝固时间越短。
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跟你是一个专业的,之前我也在为论文苦恼了半天,网上的范文和能搜到的资料,大都不全面,一般能有个正文就不错了,开题报告、中期报告什么的都没有,关键是没有数据和分析部分,我好不容易搞出来一篇,结果老师说太简单。还好后来找到铭文网,直接让老师辅导我写作,非常专业,核心的部分帮我搞定了,也给了很多参考文献资料。哎,专业的事还是要找专业的人来做啊,建议有问题参考下铭文网吧。
摘 要:本文介绍了地铁车辆段的功能、设施与规模,通过近年来车辆检修制度的变化,对我国地铁车辆段与国外车辆段设置与用地情况进行了分析比较,并提出今后车辆段用地的发展动向。关键词:地铁 车辆段 用地 地铁车辆段是停放和管理地铁车辆的场所,担负着一条或几条线路地铁车辆的停放、检查、维修、清洁整备等工作。除停车库及 停车场,车辆检修车间、设备维修车间的厂房以外,根据运营管理模式,有的地铁车辆段还负责乘务人员的组织管理、出乘、换班等业务工作。因此还要有乘务值班室、乘务员公寓等设施。1 车辆段的功能、设施与规模1.1 车辆段的类型 按照《地铁设计规范》(GB50157—2003)的规定,地铁车辆段根据功能可分为检修车辆段(简称车辆段)和运用停车场(简称停车场)。 车辆段根据其检修作业范围可分为架(厂)修段和定修段。 独立设置的停车场应隶属于相关车辆段。
浅谈窄轨铁道曲线段质量曲线段是铁道的薄弱环节之一,要使机车顺利快速安全通过,曲线段轨道必须加宽轨距、外轨超高设置合理。1 加宽曲线段轨距(1)加宽轨距虽能改善列车运行条件,但车轮踏面减少,增加脱机的危险,车辆运行摇晃,增加钢轨与车轮之间的磨耗。所以,轨距的加宽值必须适中。(2)煤矿窄轨铁道根据使用机车和矿车轴距加宽轨距,见于表1。应保证多数机车在曲线段呈自由内接,少数轴距较大的机车呈静力内接形式,可以顺利通过。(3)加宽曲线段轨距,是把内轨向内侧移动。轨距的递增递减应平缓,使车轮作用在轨道上的横向水平力不突然发生或消失,避免列车振动。曲线加宽的递减应在曲线头尾以外的直线范围内进行。可按递减率不大于千分之一进行递减。困难情况下递减率不应大于千分之三,特别困难时不大于千分之六。2 曲线段外轨超高(1)为了平衡列车在曲线上运行时,产生的离心力,消除或减轻离心力产生的各种不利因素,保证行车安全,外轨比内轨垫高的量称为超高值:H=100SV2/R式中:H—超高值,mm;S—轨距,m;V—行车速度,m /s;R—曲线半径,m。外轨超高尾数以5mm进位,进位后不足10mm者可以不设超高。(2)曲线超高设置的是否合适,对于减少曲线钢轨的磨耗和压溃,延长钢轨使用寿命,有直接关系。根据实际情况,若内轨磨耗和压溃并有切压轨道现象,说明超高过大。若轨距扩大,外轨垂直磨耗严重并压溃,外轨侧面磨耗说明超高太小。如果发现超高设置不当,必须进行调整。外轨超高的顺坡应在曲线两端的直线段进行。为了保证行车平稳,其顺坡率不应大于千分之一,困难情况不大于千分之三。(3)应根据不同情况,垫高外轨1)单曲线的外轨,自圆曲线的始终点按规定的超高加高,然后再向直线顺坡;2)复曲线的两曲线,由于曲线半径不同,两曲线超高不等时,从连接点起将两曲线的超高向超高均匀顺坡;3)两同向曲线超高顺坡终点向直线段长度应不短于5m。直线段长度不足时,如两曲线超高顺坡剩余量相等,则直线部分可以保留这一剩余量的超高;如果不等,则直线部分从较大超高向较小超高均匀顺坡;4)两反向曲线超高顺坡终点间直线段长度≥5m,人推矿车≥3m。中间直线较短的困难地段,外轨超高允许一半在曲线,一半在直线内顺坡,同时圆曲线始终点处,外轨超高不得少于规定的50%,两股钢轨在同一水平上的直线长度准许减为1台电机车或1辆矿车的长度。由于开采及顶板来压原因,底板会鼓起,造成轨距不符合标准,车速过快,很容易造成落轨事故。3 质量标准轨道完好的标准为:(1)扣件齐全、牢固,并与轨型相符。轨道接头的间隙≤5mm,高低左右错差≤2mm;(2)直线段2条钢轨顶面的高度差,以及曲线段外轨按设计加高后与内轨顶面的高度偏差,都≤5mm;(3)直线段和加宽后的曲线段轨距上偏差为+5mm,下偏差为-2mm;(4)在曲线段内应设置轨距拉杆;(5)轨枕的规格及数量应符合标准要求,间距不超过500mm。道碴的粒度及铺设厚度应符合标准要求,轨枕下夯实。经常清理道床,应无杂物、浮煤、积水。
关于防止脱轨与增强铁路行车安全的建议列车脱轨是危害铁路运输安全的严重事故。据统计,1988年10年间,我国全路重大、大事故中,列车脱轨约占总事故的70%,其比例之高,在国际上罕见,国内前所末有。为此,中国铁道学会安全委员会与铁道部安全监察司共同邀请路内从事安全方面研究的专家、学者和铁路第一线的安全管理工作者召开了“防止脱轨事故及确保客车安全学术研讨会”。会上,与会专家、学者分析了造成列车脱轨的原因,认为大多与列车/轨道系统的相互作用有关。国外早在60年代就在这方面开始进行了大量的研究工作。北美铁道协会(AAR)、国际铁路联盟(UIC)和原日本国铁都取得了重要成果,在保障行车安全的实践中发挥了重要作用。而我们在这方面还处于起步阶段。我国铁路安全研究方面的基础较薄弱,缺乏必要的试验条件,列车轨道系统安全性评定和管理方面的规程、规范不够完善和健全,存在不少漏洞和缺陷。对货车与脱轨有关的部分参数影响安全性能的关系研究不够,甚至有些失控。与会专家认为,为了减少脱轨事故,确保铁路行车安全,建议加强对列车/轨道相互作用系统安全性能、安全监测和保障技术设备的研究,并加大建设的投入。为此,应积极开展下列研究工作: 1.建设机车车辆/轨道系统安全性能试验线 为了科学、准确、公正地评价各种机车车辆的安全性能,建议在铁道部科学研究院东郊环行试验基地建设机车车辆/轨道系统安全性能试验线。所有新研制的机车车辆动力学性能鉴定试验都要在这条试验线上进行。 在轨道平顺性良好,曲线类型较少,半径较大,线路条件不固定的情况下,不可能正确、全面、客观地评定机车车辆的安全性能。因此,有必要参考北美铁道协会“AAR Ml00l货车性能试验分析评定标准”、美国“FRA轨道安全标准”、国际铁道联盟“UICOREB55车辆扭曲刚度检验标准”以及“德国机车车辆批准上道验收试验标准”的要求,建设我国用于试验评定机车车辆通过不平顺轨道和各种典型曲线的安全性能,以及检验车辆扭曲刚度等的永久性专用安全性评定试验线,使我国机车车辆安全性能评定试验工作得以规范进行。 2.尽快建立、健全和修改完善我国机车车辆轨道安全管理和试验评定方面的规程、规范 我国至今无自己的轨道、车辆状态的安全监控管理标准。现有的机车车辆动力学性能试验评定等标准中没有评定与脱轨关系密切的车辆扭曲刚度和通过各种轨道不平顺时的安全指标、侧向力允许标准等安全性能规定,对曲线通过安全性评定的标准也只是参照国外的标准,是否符合我国轨道实际的横向承载能力,没有通过试验验证;脱轨系数、轮重减载率、转向架、车体振动加速度等的取值和评定方法,也未进行过系统深入的试验研究,与AAR的5ft距离窗移动平均和欧洲铁路2m距离窗移动平均(也有用时间窗的)等方法存在很大差异,这对于正确评定机车车辆的性能关系极大。这些问题都必须认真研究。 3.重视对已有货车运行状态的安全监测管理工作 我国货车在曲线圆缓点区、反向曲线夹直线段的脱轨事故一直不断发生;近年来,又接连多次发生空货车在状态良好的直线段脱轨的事故。因此,除应研制新型货车转向架外,还应积极研究推广识别车辆性能不良、有潜在脱轨倾向的办法和仪器,积极推广监测货车超偏载、扁疤、严重周期性减载等地面的安全监测系统。 4.大力加强列车/轨道相互作用系统安全性方面的系列研究 世界各国在车轮脱轨原因、防治措施以及安全监测管理技术、安全规程、规范等方面的研究和实践都是建立在列车/轨道动力学和轮轨相互作用系列研究成果基础上的。要从根本上提高我国铁路科学研究、管理层对脱轨机理的认识,提高我国列车/轨道系统的安全性,必须重视加强列车/轨道相互作用等专业基础方面的研究。其重点有: 车辆、轨道状态和构造参数,列车装载、编组、操纵等对脱轨安全性的影响,以及相应的监测管理技术和设备。 减少脱轨事故和减少事故损失的途径和技术措施。 建立、修改、完善列车脱轨系统安全监控管理方面的规程规范。 对脱轨机理、安全性评定指标和评定方法的试验研究。 5.组建铁路安全技术研究和监测中心 为确保和强化安全,铁路必须有自己的研究和监测中心,特别是在企事业单位(包括科研单位)推向市场,实行企业化管理后,铁路就没有专门的单位来从事安全研究,以及对新旧设备在运用前和运用中的监视和测试工作。要临时组织人员进行研究,只能解决一时性的问题,不可能系统地解决问题。 回顾发生的各种重大事故,不少都是预防不力,缺乏系统与必要的监测和监控,因此,成立全路性的专门从事铁路安全研究和监测中心是铁路长治久安的需要。
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城市轨道车挡防撞液压缓冲系统仿真研究,之前写的这个题目, 去年论文的时候,还是找文方网的老师帮忙的,很不错,从题目到最后的修改定稿,帮我省了好多事,学校老师一会让我改开题报告,一会让我给他看修改的稿件,文方网的王老师都不厌其烦的帮我弄好,搞得我都不好意思了。如果想了解这方面的文章,可以参考下纤维增强复合材料转向架的研发现状高速车辆动态脱轨临界状态评判方法400km·h-1高速铁路无砟轨道基床结构及关键参数研究基于深度置信网络的牵引电机轴承故障诊断方法铁道货车合成闸瓦国内外标准对比解析楚天技能名师工作室运行模式探讨——以铁道车辆专业建设为例“铁道车辆电气检修”课程思政改革初探铁道车辆专业工学结合人才培养模式的探索轨道车辆吹扫工艺现状分析防滑控制参数对高速车辆车轮磨耗的影响100m长钢轨普通平车矩形方案偏重原因分析及应对措施基于列车运行图的货运机车车辆配置数量计算方法研究70年来我国铁路机车车辆制动技术的发展历程(续)基于大数据的地铁车辆智能故障监测系统研究铁路车辆5T大数据分析的研究某高速铁路钢-混连续结合梁桥车桥动力响应分析一种自带升降作业平台的轨道旋挖车设计广州地铁直线电机车辆BM3000型转向架垂向连杆失效分析及优化轨道车辆橡胶弹簧压缩高受环境温度影响分析及预测方法研究空气阻力对铁路车辆和超级高铁Hyperloop节能影响研究铁路桥梁设计动力系数研究进展城际列车晃车机理试验研究基于地铁的城市物流配送路径优化对地铁和轻轨车辆受电弓特性与试验新旧国家标准主要内容的对比分析轨道车辆曲线通过时车钩摆角仿真计算研究杭深线钢轨交替侧磨成因探究立足新时代 奋进正当时——内蒙古第一机械集团铁路货车发展35年纪实铁道车辆用压电橡胶《铁道机车与动车》第二届理事会东南亚某国新建客货共线铁路荷载标准的研究机车标准化整备棚设置研究抗蛇行减振器倾斜角度对动车组运行性能的影响基于模块化设计的地铁车辆牵引逆变器大修流程优化基于轮轨动态测试的地铁列车运行平稳性异常问题分析铁道车辆轴承检测分机测微计调校数据分析低地板车体静强度分析中阿铁路车辆产品合作中的问题分析与思考基于多质点模型的重载列车制动策略基于信息技术的铁路车辆安全监控体系及关键技术探究新型铁路油压减振器耐久试验台设计铁道机车车辆制造工装改进三电平地铁能量回馈装置控制方法研究铁道车辆电机驱动系统的控制确保列车碰撞时安全性的研究车轴轴承微振磨损产生机理及防范措施
摘 要:本文介绍了地铁车辆段的功能、设施与规模,通过近年来车辆检修制度的变化,对我国地铁车辆段与国外车辆段设置与用地情况进行了分析比较,并提出今后车辆段用地的发展动向。关键词:地铁 车辆段 用地 地铁车辆段是停放和管理地铁车辆的场所,担负着一条或几条线路地铁车辆的停放、检查、维修、清洁整备等工作。除停车库及 停车场,车辆检修车间、设备维修车间的厂房以外,根据运营管理模式,有的地铁车辆段还负责乘务人员的组织管理、出乘、换班等业务工作。因此还要有乘务值班室、乘务员公寓等设施。1 车辆段的功能、设施与规模1.1 车辆段的类型 按照《地铁设计规范》(GB50157—2003)的规定,地铁车辆段根据功能可分为检修车辆段(简称车辆段)和运用停车场(简称停车场)。 车辆段根据其检修作业范围可分为架(厂)修段和定修段。 独立设置的停车场应隶属于相关车辆段。
在现代机械制造系统中,计算机辅助工艺过程设计(CAPP)是产品设计与车间生产的纽带、联接CAD和CAM的桥梁。本文详细阐述了CAPP的基本概念、关键技术、现状和发展趋势。以生产实际为背景,面向具体生产环境和企业最基本的实际需求,以实用化为基础,详细分析和研究了工艺数据的构建,零件信息描述与获取工艺与工艺图的生成,工艺文件的输出等,提出了以成组技术、数据库技术等为基础,采用检索、派生式等综合方式,开发实用化CAPP系统的研究方案。并构建成相应的总体框架及系统主控模块、零件特征设计模块、工艺数据库处理模块、工艺决策模块和工艺文件处理模块等主要功能模块。同时,本文分析了CAPP系统的数据结构特点,进行了数据模型和数据库构建方法的研究,提出了开放式数据库结构的设计模式。本系统建立数据库,同时根据系统功能要求,设计建构了一些系统需要的简单数据库。本课题以系统的先进性和实用性为基本原则,对汽轮机零部件进行分类并且分别根据规则编码,然后制作数据库和模板,以完成研制某汽轮机有限公司工艺流程图自动生成系统。在研究过程中,采用了成组及分类编码技术通过ACCESS数据库对数据进行了分析总结和收录,采用了Visul Basic语言联合AutoCAD及Excel完成了对系统框架及功能的填充,最终创建出了关于汽轮机零部件的CAPP系统,并为其他零件自动工艺设计系统提供了接口和经验。CAPP(computer aided process planning,计算机辅助工艺过程设计)的作用是利用计算机来进行零件加工工艺过程的制订,把毛坯加工成工程图纸上所要求的零件。它是通过向计算机输入被加工零件的几何信息(形状、尺寸等)和工艺信息(材料、热处理、批量等),由计算机自动输出零件的工艺路线和工序内容等工艺文件的过程。实际上国外常用的一些,如制造规划(manufacturing planning)、材料处理(material processing)、工艺工程(process engineering)以及加工路线安排(machine routing)等在很大程度上都是指工艺过程设计。计算机辅助工艺规划属于工程分析与设计范畴,是重要的生产准备工作之一。由于计算机集成制造系统(CIMS-computer integrated manufacturing system)的出现,计算机辅助工艺规划上与计算机辅助设计(CAD-computer aided design)相接,下与计算机辅助制造(CAM-computer aided manufacturing)相连,是连接设计与制造之间的桥梁,设计信息只能通过工艺设计才能生成制造信息,设计只能通过工艺设计才能与制造实现功能和信息的集成。由此可见CAPP在实现生产自动化中的重要地位。CAPP系统的构成,视其工作原理、产品对象、规模大小不同而有较大的差异。CAPP系统基本的构成模块包括:(1)控制模块。控制模块的主要任务是协调各模块的运行,使人机交互的窗口,实现人机之间的信息交流,控制零件信息的获取方式;(2)零件信息输入模块。当零件信息不能从CAD系统直接获取时,用此模块实现零件信息的输入;(3)工艺过程设计模块。工艺过程设计模块进行加工工艺流程的决策,产生工艺过程卡,供加工及生产管理部门使用;(4)工序决策模块。工序决策模块的主要任务是生成工序卡,对工序间尺寸进行计算,生成工序图;(5)工步决策模块。工步决策模块对工步内容进行设计,确定切削用量,提供形成NC加工控制指令所需的刀位文件;(6)NC加工指令生成模块。NC加工指令生成模块依据工步决策模块所提供的刀位文件,调用NC指令代码系统,产生NC加工控制指令;(7)输出模块。输出模块可输出工艺流程卡、工序卡、工步卡、工序图及其它文档,输出亦可从现有工艺文件库中调出各类工艺文件,利用编辑工具对现有工艺文件进行修改的到所需的工艺文件;(8)加工过程动态仿真。加工过程动态仿真对所产生的加工过程进行模拟,检查工艺的正确性。
国际铁道车辆系统动力研究新进展瑞士Bombar山er公司,研究了采用耦合轮对机车转向架的曲线通过和稳定性优化问题。众所周知,在传统的车辆设计中,曲线通过和稳定性是一对矛盾。研究人员曾采用多种方法试图同时提高这2种基本性能,该文针对机车轮对要传递牵引力的情形,开发了一种轮对交叉耦合机构,可以分离轮对导向和牵引力传递功能,并在瑞士联邦铁路公司460系列机车上成功应用,其车轮旋削周期较以前延长3倍一4倍。 美国运输技术中心(TTCl)H.Wu研究了货车转向架心盘摩擦对曲线通过和横向稳定性的影响,并对目前采用的心盘润滑材料进行了评价。主要结果如下:(1)在正常的车辆和轨道状态下,心盘润滑条件对轮轨横向力影响很小; (2)对于采用滚动接触旁承(RSB)的货车而言,心盘摩擦因数对车辆横向稳定性有重要影响,为了降低货车蛇行危险,心盘摩擦因数最小不能低于0.3; (3)常接触旁承(CCSB)可以有效地改善货车横向稳定性,于采用常接触旁承的货车来说,心盘摩擦对车辆失稳速度影响很小; (4)仿真结果显示,常接触旁承较滚动接触旁承平均提高蛇行失稳速度约16km凡;(5)聚酯作为心盘摩擦材料具有良好的应用前景。 此外,澳大利亚昆士兰中央大学的Y.Handoko等利用VAMPIRE软件首次研究了非对称制动力对货车曲线通过性能的影响。他们简单地采用正负摇头力铁道车辆 第42卷第1期2004年1月矩来模拟非对称制动力的作用。结果表明,货车通过曲线时若施加负的摇头力矩将增大冲角和轮轨横向力,不利于曲线通过。2车辆运动稳定性研究进展 车辆非线性运动稳定性属于理论性很强的研究领域,甚至涉及浑沌、分叉等深层次概念。近2年国际上对此专题的研究仍以理论研究为主,但出现了一些新观点,如曲线上的运动稳定性、轨道体系对车辆运动稳定性的影响等。 丹麦工业大学H.True等在转向架非线性运动稳定性及分叉研究的基础上进一步分析了具有干摩擦悬挂阻尼货车轮对的动力学稳定性问题。 澳大利亚F.Xia和丹麦工业大学H.Tme研究了三大件式货车转向架的动力学问题,其主要特点是考虑了楔块二维干摩擦特性(以前均简化为一维问题),计算出了三大件式货车转向架的线性和非线性临界速度分别为102.6km凡和73.8km凡。计算结果说明三大件式货车转向架呈现浑沌运动。 澳大利亚Y.Q.Sun等强调在货车蛇行运动稳定性计算中考虑轨道离散支承模型的重要性。结果表明,考虑粘弹性轨道模型计算得出的蛇行失稳临界速度要低于不考虑轨道模型(即“刚性”轨道)之值,一般低10%以下。值得指出的是,这一工作早在2年前已由中国西南交通大学完成[:,引。他们采用车辆—轨道耦合动力学方法求解车辆临界速度,其结果是,采用中国的铁路参数,车辆临界速度差异在8%以下(考虑实际轨道弹性结构时临界速度更低),结果是类似的。该项研究结果对经典的车辆动力学计算方法(不考虑轨道结构弹性)中车辆临界速度的计算提出了质疑。因为经典方法会过高地估计车辆运行稳定性,因而是偏于危险的。 德国DLR的J.Arn01d等探讨了考虑车轮弹性对铁道车辆运行性能的影响,认为轮对结构弹性会导致较刚性轮对更大的横向振幅,因而也会影响到整车的运行性能。 波兰华沙技术大学K.noinski等认为,考虑铁道车辆在曲线轨道上的运动稳定性是必要的。而在此之前人们研究车辆运动稳定性问题一般是针对直线轨道上车辆自激振动横向稳定性,曲线轨道(半径及超高等)被认为是一种外界激扰源而抑制了自激振动,因此该文必将引起一定争论。 德国G.Schupp从理论上讨论了机械系统数值分叉分析方法在铁道车辆运动稳定性中的应用可能性。3.2国外应用情况 纽约地铁l 080节新车厢,每年补充200节新车厢;美国、加拿大、南非等国重载货物列车数千辆;美英国道比AEA铁路技术公司J.R.Evans等针对近年来英国铁路愈来愈严重的轮轨滚动接触疲劳(RCF)问题,从车辆动力学角度分析RCF产生的原因及防止途径。首先开展了准静态曲线通过仿真分析,给出了车辆悬挂设计、轮轨踏面、润滑及车速等因素对轮轨滚动接触疲劳的影响关系;其次,进行了动力学仿真分析,这更有助于确定引起RCF的接触条件,并可分析轨道几何不平顺对RCF的影响。 南非SPOORNET的R.Frohling等从理论分析和运用经验方面介绍了大轴重(30t)条件下车轮踏面磨耗及滚动接触疲劳问题。该项研究主要是结合在瑞典运营的新型货车UNO所出现的车轮磨耗严重及踏面剥离损伤问题而开展的理论分析工作,最后提出了对车轮型面重新设计的方案。 此外,法国J.B.Ayabse和H.C1\011et对半赫兹条件下轮轨接触斑的求解方法进行了研究。英国I.Persson等采用遗传算法对铁路车轮型面进行了优化,并认为该方法可以用于钢轨断面优化及轮轨型面匹配研究。4 车辆系统动力学其他领域研究进展 在本届国际会议上尚有其他一些与车辆系统动力学相关的论文进行了宣读、交流,主要包括车辆悬挂(主动)、弓网动力学及车辆空气动力学等几个方面。相对而言,这些方面的论文数量较少,但也展示了铁路车辆系统动力学研究中的一些新问题。4.1 车辆悬挂 日本M.Adac山为了同时提高车辆曲线通过性能和运动稳定性,在车辆二系悬挂中增加了辅助弹簧(横向弹簧),采用VA朋PIRE软件进行了动态仿真,结果显示,该措施可以减小高速曲线通过时车体稳态横向加速度。 中国西南交通大学邬平波等采用柔性车体模型并 考虑半主动悬挂研究了客车的动力学响应。车体模型考虑了一阶垂弯、一阶横弯和一阶扭转模态,车辆其他部件仍视为刚体。计算比较了刚体和柔性车体模型下车体的垂向、横向平稳性指标,并利用滚动振动试验台进行了半主动悬挂试验。 日本H.nunashima等试图采用二系主动悬挂来改善A(>T(自动轨道运输)车辆的乘坐舒适性。采用Ho控制理论实现横向力的主动控制,仿真结果显示A(订车辆乘坐舒适性可以得到明显提高。4.2 弓网动力学 瑞典P.Harell等针对多受电弓受流情形,研究了接触网区段叠合(图8)对弓网动力学的影响,此项研究此前未见报道。接触网叠合区 意大利S.Bru山等讨论了受电弓—接触网系统的中频、高频动态相互作用,主要分析了弓网接触力与离线之间的关系、吊杆对接触力的影响以及接触导线不规则磨耗的成因等问题。4.3 空气动力学 意大利F.Cheli等采用数值仿真和风洞试验的方法研究了给定风场下作用于铁道车辆车体上的空气动载荷及其相应的车辆响应。 日本铁道综合技术研究所M.Suzuh等采用运行试验和数值分析方法研究了列车在隧道中运行时车辆振动与空气动作用力的相互作用,以及减轻空气动力所导致的附加振动的对策。5 车辆系统动力学研究展望 综上所述,近2年来国际上铁道车辆系统动力学研究进展显著,特别是在提高车辆曲线通过性能、提高车辆运行稳定性和解决车辆微道相互作用实际问题等方面研究十分活跃,研究出许多新方法和新技术。结合这些研究进展,笔者认为今后在以下方面将会引国际铁道车辆系统动力学研究新进展 翟婉明起普遍关注并得到进一步发展: (1)随着列车向快速化及高速化方向发展,综合解决车辆直线运动稳定性和曲线通过性能的方法、途径和技术措施将会继续成为广大铁路研究人员研究的热点之一。 (2)主动控制技术是改进铁路机车车辆运行品质的有效方法,在铁路发达国家已得到广泛应用。然而,随着铁路运输与航空、公路运输竞争的进一步激化,不断提高列车运营速度并同时提高乘坐舒适性已成为现代铁路追求的目标。而实现这一目标的手段在很大程度上便是采用先进的主动控制技术。因此,这一领域发展前景广阔。 (3)轮轨接触理论研究已日臻完善,而轮轨运输系统中由于轮轨滚动接触而产生的问题越来越多。因此,如何合理运用轮轨系统动力学(车辆做道系统动力学)理论研究解决这些实际问题(如轮轨不规则磨耗、滚动接触疲劳问题),必将成为本领域研究的一个重要方面,而要解决不规则的轮轨磨耗难题,需要发展同时考虑车辆俄道高频相互作用和损伤机制的综合模型。 (4)车辆微道相互作用研究已越来越能反映铁路中的各种实际因素,今后将进一步走向实际工程应用,如高速(快速)铁路桥头过渡段轨道设计、大轴重货车对线路的动力作用研究、轮轨磨损及轨道沉陷预测、车辆榇道动态相互作用脱轨研究及安全评判标准确定等。 (5)高速列车运行过程中(特别是通过隧道时)空气动力效应对车辆振动性能的影响问题已日益受到人们的关注,是进一步改善乘坐舒适性(包括降低噪声)不可回避的研究课题。 (6)动力学仿真技术已在国际车辆系统动力学研究与应用领域得到十分广泛的应用,发挥了极大效用。各种车辆动力学仿真软件日益成熟。我国应注意这一趋势,组织开发各种大型通用动力学软件,为机车车辆动力学性能优化提供科学工具。与此同时,必须重视仿真软件的试验验证,只有经过广泛验证的软件才能用于指导生产实际。
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镁合金是目前最轻的金属结构材料,其具有低的密度、熔点、动力学黏度、比热容、相变潜热以及和铁的亲和力小等特点;而且其比强度要高于铝合金和钢;其机械加工性能优良,易加工,加工能量仅是铝合金的70%;其耐蚀性要高于低碳钢,已超过了压铸铝合金A380;所以,综合性能优良的镁合金被誉为“21世纪金属”,并广泛应用于汽车、计算机、通讯、航空航天等领域。其中,AZ91D镁合金是目前工业生产中应用最为普遍的一种铸造用镁合金。但是镁合金材料自身的强度低、脆性大、耐蚀性差和高温性能差等缺点又限制了其在工业生产中的应用。要想提高镁合金各方面的性能,就需要系统、全面的对镁合金做基础性的研究。本实验主要研究机械振动的频率和时间对AZ91D镁合金凝固过程的影响,同时探讨了在凝固的不同阶段施加振动时对AZ91D镁合金凝固过程的影响。利用光学显微镜(OM)、TH160里氏硬度计、微机控制电子式万能拉伸试验机和温度采集系统等测试方法,系统的研究了机械振动对AZ91D镁合金组织和力学性能的影响。在镁合金凝固过程中施加不同的振动频率的研究结果为:(1)初生α-Mg相的形貌由铸态下粗大的枝晶转变成为均匀细小的团块状,绝大多数的β相以连续的网状分布于晶界处,分布比较均匀,弥散分布的第二相数量减少。(2)增大振动频率有利于减小晶粒平均直径,α-Mg相的平均晶粒直径最大的减少了5%。(3)随着振动频率的增加,合金的强度、硬度、伸长率也逐渐的增大,在50Hz时合金的强度、硬度、伸长率分别达到了4MPa、106HB、75%,相比铸态下的分别提高了8%、7%、09%。在镁合金凝固的过程中施加不同的振动时间的研究结果是:(1)初生的α-Mg相形貌由一次枝晶臂很长的粗大枝晶转变成为较均匀的细小的等轴晶;第二相β-Mg_(17)Al_(12)由粗大的骨骼状形态转变成为网状连续的形态分布在晶界处,弥散分布的第二相的数量减少。(2)延长振动时间有利于减小晶粒的平均直径,在振动时间为120s时α-Mg相的平均晶粒直径的减少了5%(3)镁合金的最大硬度提高76%、最大抗拉强度增加6%、最大伸长率增加7%。在镁合金凝固的不同阶段对镁合金熔体施加机械振动的研究结果为:(1)液相线以上时开始振动(浇注60s后开始振动)和开始结晶的前期阶段施加振动(浇注后150s开始振动)时都能很好的细化α-Mg相,获得等轴晶,绝大多数的β-Mg17Al12相成网状分布于晶界处,在液相线以上就开始振动时,效果更理想。而在结晶的后期阶段开始振动时(浇注后580s开始振动),细化效果不明显,α-Mg相仍以粗大的枝晶状态存在,弥散的第二相比较均匀的分布在α相内,其余的β-Mg_(17)Al_(12)相成网状分布于晶界处。(2)在凝固的不同阶段施加振动时,开始振动的时间越晚,合金的强度、硬度、伸长率都有减小的趋势。采用热分析法,在不同振动频率下,测得了AZ91D镁合金的凝固温度曲线,结果表明:施加机械振动能缩短镁合金的凝固时间,而且振动频率越大,镁合金凝固时间越短。