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残余应力对高速列车A7N01铝合金焊接接头疲劳行为的影响

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焊接学报 2016年第9期37卷 23-28,130页

作者：丁叁叁李强苟国庆南车四方机车车辆股份有限公司青岛266111 北京交通大学机械与电子控制工程学院北京100044 西南交通大学材料科学与工程学院成都610031

研究了残余应力在疲劳加载过程中的应力松弛行为,采用预拉伸、表面喷丸等表面预制残余应力的方法预制了表面残余应力,并研究了焊接接头的疲劳性能.结果表明,在经过1×105周次循环载荷后,各个部位残余应力发生较大松弛,在经过2×105周次... 详细信息

研究了残余应力在疲劳加载过程中的应力松弛行为,采用预拉伸、表面喷丸等表面预制残余应力的方法预制了表面残余应力,并研究了焊接接头的疲劳性能.结果表明,在经过1×105周次循环载荷后,各个部位残余应力发生较大松弛,在经过2×105周次后,应力松弛较1×105周次时松弛幅度降低.在2×105周次后,应力松弛不再明显,最终残余应力分布在拉应力20～40 MPa之间.当引入残余应力后,各种条件下的实际应力循环比发生了明显的变化,当应力比R≥0时,随着R的增大,平均应力增大,试样的疲劳周次显著下降.残余压应力会使裂纹萌生的周期缩短,同时加快疲劳裂纹扩展速率.

关键词：残余应力 A7N01铝合金疲劳预制残余应力

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高速磁浮车-轨耦合系统动态机理与振动响应

同济大学学报（自然科学版） 2023年第3期51卷 314-320,384页

作者：付善强梁鑫丁叁叁中车青岛四方机车车辆股份有限公司国家工程技术研究中心山东青岛266111

对高速磁浮车-轨耦合系统进行动态机理和振动响应研究。首先,对高速磁浮中的各类耦合关系进行建模;其次,分别分析了动态和静态条件下的车-轨耦合作用机理;然后,建立了高速磁浮车-轨耦合动力学有限元模型;最后,对磁浮列车高速通过桥梁时... 详细信息

对高速磁浮车-轨耦合系统进行动态机理和振动响应研究。首先,对高速磁浮中的各类耦合关系进行建模;其次,分别分析了动态和静态条件下的车-轨耦合作用机理;然后,建立了高速磁浮车-轨耦合动力学有限元模型;最后,对磁浮列车高速通过桥梁时轨道梁、功能件的动力响应和车-轨共振速度进行分析。结果表明:高速运行时车-轨作用频率不同,长时间共振速度下运行时车-轨振动明显增大;若桥梁动力放大系数小于1.2,则基频比最小值为1.16;若桥梁动力放大系数小于1.3,则基频比最小值为1.04。

关键词：高速磁浮车-轨相互作用动态机理耦合振动放大系数

轨道梁参数随机的磁悬浮列车-轨道梁系统概率密度演化分析

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铁道学报 2023年第12期45卷 138-147页

作者：余志武张鹏丁叁叁中南大学土木工程学院湖南长沙410075 高速铁路建造技术国家工程实验室湖南长沙410075 中车青岛四方机车车辆股份有限公司山东青岛266111

为研究轨道梁随机参数对磁悬浮系统动力响应的影响,建立磁悬浮车辆-控制器-轨道梁时变随机动力分析模型,考虑轨道梁弹性模量、质量密度和阻尼比的随机性,采用数论选点法构造S维代表点集,运用Voronoi区域剖分概率空间并赋予点集初始概率... 详细信息

为研究轨道梁随机参数对磁悬浮系统动力响应的影响,建立磁悬浮车辆-控制器-轨道梁时变随机动力分析模型,考虑轨道梁弹性模量、质量密度和阻尼比的随机性,采用数论选点法构造S维代表点集,运用Voronoi区域剖分概率空间并赋予点集初始概率,进而建立响应的概率密度演化方程。采用Newmark-β法和带TVD(total variation diminishing)格式的双边差分法求解概率密度函数、标准差、均值和满足99.75%概率保证率的响应最大值。首先采用文献结果和随机模拟法验证了模型的计算精度和效率,然后研究轨道梁随机参数和车速对车桥动力响应的影响。结果表明:基于概率密度演化理论的随机模型高效准确,与随机模拟法相比计算效率提高1~2个数量级;考虑轨道梁随机参数影响的车桥响应呈现明显的随机演化特征,响应的敏感程度为:轨道梁跨中加速度>轨道梁跨中位移>车体位移>电磁悬浮力;车桥随机响应受车速影响较大;随机弹性模量对车辆竖向振动有主导作用,随机阻尼比和质量密度的影响很小但不容忽略。

关键词：磁悬浮列车随机结构参数概率密度演化随机动力分析车桥耦合振动

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600 km/h高速磁浮交通系统气动设计

实验流体力学 2023年第1期37卷 1-8页

作者：丁叁叁刘加利陈大伟中车青岛四方机车车辆股份有限公司青岛266111

中国轨道交通历经几代技术创新与发展,取得了令世界瞩目的成就。轮轨系统的黏着限制了轨道交通的进一步高速化,磁浮技术在轨道交通上的应用应运而生。“十三五”期间,中国开始研制600 km/h高速磁浮交通系统。高速磁浮列车运行速度为600 ... 详细信息

中国轨道交通历经几代技术创新与发展,取得了令世界瞩目的成就。轮轨系统的黏着限制了轨道交通的进一步高速化,磁浮技术在轨道交通上的应用应运而生。“十三五”期间,中国开始研制600 km/h高速磁浮交通系统。高速磁浮列车运行速度为600 km/h,马赫数达到0.49,列车空气动力学性能急剧恶化,加之运行环境(车–轨间隙、两侧节流)的变化,呈现出与高速轮轨列车不同的气动特征,空气动力学问题成为高速磁浮列车设计研发的关键问题之一。本文探讨了600 km/h高速磁浮列车气动设计面临的技术挑战,提出了高速磁浮列车气动设计解决方案,介绍了我国600 km/h高速磁浮列车气动设计方案,展望了高速磁浮列车空气动力学未来研究方向。

关键词：高速磁浮交通系统磁浮列车轮轨列车气动设计气动性能

基于概率密度演化理论的磁浮列车−轨道梁耦合系统随机动力分析

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中南大学学报（自然科学版） 2022年第7期53卷 2544-2554页

作者：余志武张鹏丁叁叁单智中南大学土木工程学院湖南长沙410075 中南大学高速铁路建造技术国家工程实验室湖南长沙410075 中车青岛四方机车车辆股份有限公司山东青岛266111

为研究磁浮列车引起的轨道梁随机振动问题,建立磁浮车辆-控制器-轨道梁耦合系统时变随机动力分析模型,运用数论选点法(NTM)选取N-维代表性点集和随机谐和函数法(SHF)生成随机轨道不平顺时域样本,进而将概率密度演化理论(PDEM)引入磁浮... 详细信息

为研究磁浮列车引起的轨道梁随机振动问题,建立磁浮车辆-控制器-轨道梁耦合系统时变随机动力分析模型,运用数论选点法(NTM)选取N-维代表性点集和随机谐和函数法(SHF)生成随机轨道不平顺时域样本,进而将概率密度演化理论(PDEM)引入磁浮动力分析系统,采用Newmark-β时程积分法和带TVD(total variation diminishing)格式的双边差分法求解概率密度函数、均值和标准差。以常导(EMS)磁浮列车通过三跨连续型轨道梁为例,基于MATLAB平台自主开发程序,计算车辆子系统和轨道梁子系统的随机动力响应及概率密度函数,采用Monte Carlo法(MCM)和文献计算结果验证本文模型的计算效率和精度,并对行车速度和支座刚度对系统随机动力响应的影响规律进行分析。研究结果表明:基于概率密度演化理论的磁浮系统随机动力分析模型具有很高的计算效率和精度,与Monte Carlo法相比,求解效率提高了1~2个数量级;在相同随机轨道不平顺激励下,轨道梁中跨跨中加速度、首车车体加速度、轨道梁中跨跨中挠度的概率密度曲线规则程度依次减小;系统随机响应随车速增大而增大,但并非呈线性增大;车辆和轨道梁动力响应均值随支座刚度增加而减小并逐渐趋于稳定;当采用较柔的支座时,响应将被放大。

关键词：磁浮列车概率密度演化方法车桥耦合随机动力响应

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高速列车本构安全保障技术

机车电传动 2017年第6期 1-5,16页

作者：丁叁叁中车青岛四方机车车辆股份有限公司山东青岛266111

从贯穿"设计研发—产品制造—运维保障"全寿命周期的高速列车本构安全技术体系架构出发,详细介绍了设计研发过程中的本构安全典型技术项点,尤其是国家先进轨道交通重点专项关注的防火、碰撞及防冰雪技术;结合高速列车产品技术及运维需... 详细信息

从贯穿"设计研发—产品制造—运维保障"全寿命周期的高速列车本构安全技术体系架构出发,详细介绍了设计研发过程中的本构安全典型技术项点,尤其是国家先进轨道交通重点专项关注的防火、碰撞及防冰雪技术;结合高速列车产品技术及运维需求前景,展望了高速列车本构安全保障技术的未来发展方向。

关键词：高速列车本构安全技术体系全寿命周期防火碰撞防冰雪

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智能列车助力智慧城轨发展

智慧轨道交通 2021年第5期58卷 1-8页

作者：丁叁叁中车青岛四方机车车辆股份有限公司国家工程技术研究中心山东青岛266111

阐述了列车智能化的现状以及智能列车与智慧城轨关键子系统间的密切关系,探索了智能列车实现信息共享技术路线。展望了集约型的新一代控制技术、时间敏感网络等支持未来智能列车发展的前沿技术。通过打通各关键子系统间的信息孤岛,推动... 详细信息

阐述了列车智能化的现状以及智能列车与智慧城轨关键子系统间的密切关系,探索了智能列车实现信息共享技术路线。展望了集约型的新一代控制技术、时间敏感网络等支持未来智能列车发展的前沿技术。通过打通各关键子系统间的信息孤岛,推动城轨列车智能化的提升以及智慧城轨的发展。

关键词：智能列车智慧城轨时间敏感网络网络安全

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高速磁浮列车气动升力特性

机械工程学报 2020年第8期56卷 228-234页

作者：丁叁叁姚拴宝陈大伟中车青岛四方机车车辆股份有限公司国家总成工程技术研究中心青岛266111

高速磁浮列车的气动升力是列车悬浮和导向控制的关键气动载荷,以五辆编组高速磁浮列车为研究对象,利用数值计算方法分析高速磁浮列车气动升力的分布规律,研究列车气动升力的影响因素,结果表明,头车和尾车的气动升力分布最为恶劣,车体底... 详细信息

高速磁浮列车的气动升力是列车悬浮和导向控制的关键气动载荷,以五辆编组高速磁浮列车为研究对象,利用数值计算方法分析高速磁浮列车气动升力的分布规律,研究列车气动升力的影响因素,结果表明,头车和尾车的气动升力分布最为恶劣,车体底部结构对气动升力的分布影响很大,车体底部与轨道梁之间的气隙流场特性决定了气动升力的分布规律。根据高速磁浮列车气动升力的分布规律,提出一种通过控制气隙空间的空气流量来控制列车气动升力的方法,数值计算和风洞试验表明,气动升力控制方法能够显著改变列车的气动升力,实现列车气动升力的精确控制,指导高速磁浮列车的气动升力工程设计。

关键词：气动升力磁浮列车流动控制风洞试验

高速列车用碳纤维复合材料结构损伤修复门槛值研究

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材料导报 2021年第S01期35卷 613-616页

作者：丁叁叁刘克健中车青岛四方机车车辆股份有限公司青岛266111

本文研究了新一代高速列车用碳纤维复合材料的损伤修复问题。首先针对材料进行准静态压痕试验,模拟不同类型、不同程度的冲击类损伤,测量表观损伤尺寸;同时运用无损检测超声C扫的方法分析内部损伤尺寸,表观测量和无损检测参数共同作为... 详细信息

本文研究了新一代高速列车用碳纤维复合材料的损伤修复问题。首先针对材料进行准静态压痕试验,模拟不同类型、不同程度的冲击类损伤,测量表观损伤尺寸;同时运用无损检测超声C扫的方法分析内部损伤尺寸,表观测量和无损检测参数共同作为表征损伤程度的尺寸类参数;对准静态压痕试验后的带损伤材料进行剩余强度的实验分析,同时运用仿真分析的方法,扩充试验工况,并与试验数据进行对比,建立损伤表观尺寸和无损检测尺寸与剩余强度的关系,最终确定该种材料的损伤缺陷修复门槛。研究结果表明在某种准静态压缩工况(压头尺寸)下,剩余强度保留率与凹坑深度、凹坑最大直径、超声C扫最大直径均可建立递减关系,在实际的工程应用中,可选择其中之一作为损伤的判据。结果表明:超声C扫最大损伤直径在28~34 mm之间,剩余强度保留率在75%~84%之间,考虑到试验结果的离散性,最终选择30 mm无损检测最大损伤直径作为修复的门槛值参数。

关键词：碳纤维复合材料修复门槛值损伤准静态压痕试验压缩剩余强度