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四网融合下城市群城际铁路一体化运营标准体系研究

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铁道标准设计 2024年第7期68卷 19-25页

作者：王涛王伟谢红太华设设计集团股份有限公司南京210014

从国内现阶段城市群多层次轨道交通发展新要求出发,以城市群城际铁路进入主城区与市域铁路和城市轨道交通衔接,实现一体化运营为目标,深入分析城市群城际铁路的功能定位和技术特征,研究制约四网融合及互联互通的主要问题,分析现阶段运... 详细信息

从国内现阶段城市群多层次轨道交通发展新要求出发,以城市群城际铁路进入主城区与市域铁路和城市轨道交通衔接,实现一体化运营为目标,深入分析城市群城际铁路的功能定位和技术特征,研究制约四网融合及互联互通的主要问题,分析现阶段运营技术标准的缺失及相关需求。基于“网络化运营、互联互通、资源共享、集约利用”的理念,提出城市群城际铁路一体化运营技术标准构建的技术路线和发展目标,同时基于工程全生命周期对实现一体化运营的互联互通技术进行系统分析,提出构建包括“互联、互通、互维、互运”的总体框架和主要技术要求。

关键词：城际铁路多层次轨道交通四网融合城市群互联互通运营标准体系

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原子磁力仪中的检测光强噪声补偿方法研究

计测技术 2024年第2期44卷 40-46页

作者：谢宏泰康泽豪航空工业北京长城计量测试技术研究所北京100095 之江实验室量子传感研究中心浙江杭州310000

为解决原子磁力仪检测光强残余噪声问题,提出了检测光强噪声数字补偿方法。首先根据原子自旋进动检测基本理论,通过光弹调制器和锁相放大器进行线偏光的光旋角检测,利用噪声衰减器对检测光功率进行正弦调制拟合得到补偿系数,然后使用光... 详细信息

为解决原子磁力仪检测光强残余噪声问题,提出了检测光强噪声数字补偿方法。首先根据原子自旋进动检测基本理论,通过光弹调制器和锁相放大器进行线偏光的光旋角检测,利用噪声衰减器对检测光功率进行正弦调制拟合得到补偿系数,然后使用光弹调制器调制频率的二倍频信号对一倍频信号进行后处理修正,实现检测光强噪声压制。得到补偿系数后可将用于幅度调制的硬件甚至前级稳光强装置移除,仅利用数字补偿技术即可实现光强噪声抑制。搭建基于K-Rb-21Ne气室的磁力仪实验装置,在无自旋交换弛豫态(Spin-Exchange Relaxation-Free,SERF)下开展检测光强噪声补偿实验,结果显示光旋角检测信号的噪声被压制了13.2 dB@3 Hz。应用此噪声补偿方法,避免了不同光路所引入的非共模噪声,并在前级稳光强的基础上实现了二次稳光强。此补偿方法可进行补偿系数的定期校准,减小系统状态改变及不稳定性带来的影响,对于提升原子磁力仪灵敏度具有重要意义。

关键词：原子磁力仪无自旋交换弛豫检测噪声噪声补偿

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强侧风作用下带制动风翼板高速列车周围流场结构分析

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大连理工大学学报 2022年第2期62卷 188-196页

作者：谢红太兰州交通大学机电工程学院甘肃兰州730070 华设设计集团股份有限公司铁道规划设计研究院江苏南京210014

基于三维定常不可压的黏性流场N-S及k-ε双方程模型,采用计算流体动力学方法对不同风向角强侧风作用下带制动风翼板高速列车及风翼板表面时均压力分布规律、周围时均流动结构及瞬态流动结构等气动效应进行了数值模拟.初步研究结果表明:... 详细信息

基于三维定常不可压的黏性流场N-S及k-ε双方程模型,采用计算流体动力学方法对不同风向角强侧风作用下带制动风翼板高速列车及风翼板表面时均压力分布规律、周围时均流动结构及瞬态流动结构等气动效应进行了数值模拟.初步研究结果表明:强侧风影响下,列车外围流场结构复杂多变,随着风向角在0°~180°内逐渐增大,头车首排制动风翼板前后形成的高压区和低压区、头车司机室上方形成的低压区、尾车司机室与车身连接处形成的低压区及车顶形成的低压区影响范围呈先扩大后逐渐缩小的变化趋势;同时随着风向角的逐渐增大,列车头车和尾车鼻尖处形成的高压区域影响范围逐渐变小、减弱.

关键词：高速列车空气动力学气动特性制动风翼板风阻

速度400 km/h高速列车风阻制动装置布置的数值研究

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铁道学报 2023年第10期45卷 42-51页

作者：谢红太王红兰州交通大学机电工程学院甘肃兰州730070 华设设计集团股份有限公司铁道规划设计研究院江苏南京210014

基于三维定常可压的黏性流场N-S及k-ε双方程模型,以CR400AF平台动车组流线型外观为参考,装配新型“蝶形”风阻制动装置,模拟计算高速列车风阻制动装置不同布置状态时的气动特性,给出单排及多排制动风翼板布置的确定方法及最优方案。研... 详细信息

基于三维定常可压的黏性流场N-S及k-ε双方程模型,以CR400AF平台动车组流线型外观为参考,装配新型“蝶形”风阻制动装置,模拟计算高速列车风阻制动装置不同布置状态时的气动特性,给出单排及多排制动风翼板布置的确定方法及最优方案。研究表明:在高速列车头车司机室流线型尾端连接处后2~5 m范围内设置安装首排制动风翼板,可有效为高速列车高速制动阶段提供较为可靠稳定的制动力,同时对首排制动风翼板工作时流固耦合及振动特性进行评估和说明;研究提出以列车制动需求为目标,纵向制动风翼板最优布置范围逐渐缩减的方式,通过计算流体动力学的方法确定制动风翼板设置位置及布置排数选择的研究方法,给出3节编组高速列车2排及3排制动风翼板最优布置方案。

关键词：高速列车空气动力学计算流体力学风阻制动制动风翼板

基于ANSYS的CRH2型动车组轴盘热应力分析

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机车电传动 2018年第2期 67-72页

作者：谢红太西安铁路局西安动车段陕西西安710016

以CRH2型动车组制动系统轴盘为雏形,基于摩擦功率方法,进行轴盘热负荷计算研究及边界条件确定。依据能量守恒定律,采用简化计算施加制动盘体表面的热流密度方法,得出动车组紧急制动情况下,平均强迫对流换热系数和平均自然对流换热系数... 详细信息

以CRH2型动车组制动系统轴盘为雏形,基于摩擦功率方法,进行轴盘热负荷计算研究及边界条件确定。依据能量守恒定律,采用简化计算施加制动盘体表面的热流密度方法,得出动车组紧急制动情况下,平均强迫对流换热系数和平均自然对流换热系数的函数曲线关系。基于ANSYS软件,仿真模拟出CRH2型动车组紧急制动条件下,轴装制动盘的温度场分布和应力场大小。结果表明:在制动过程中动车组制动盘在开始制动瞬间表面温度迅速上升,当t=20 s时达到峰值T_(max)后缓慢下降;制动开始后盘体热应力瞬间急剧上升,在t=9.6 s时达到最大值σ_(max)=238 MPa,随后逐渐呈下降趋势。最大应力值σ_(max)远远小于盘体材料常温下最大许用应力σ_b=785 MPa,符合CRH2型动车组轴盘材料及结构工况下使用条件和闸片的摩擦副要求及制动系统技术规定。热应力变化曲线和温度场分布曲线峰值前后存在步差,峰值变化趋势基本相同,即首先急剧上升到一个最大峰值,然后缓慢下降。

关键词： CRH2型动车组 ANSYS 有限元分析轴盘热应力

高速列车制动风翼板不同迎风角气动性能影响分析

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铁道机车车辆 2022年第6期42卷 41-48页

作者：谢红太华设设计集团股份有限公司铁道规划设计研究院南京210014 兰州交通大学机电工程学院兰州730070

采用计算流体动力学方法,针对不同迎风角带制动风翼板高速列车气动性能影响作了初步分析,分别从列车所受气动力、气动干扰效应及气动噪声等方面对首排制动风翼板不同迎风角度的选择确定作了计算说明,初步研究结果表明:制动风翼板不同安... 详细信息

采用计算流体动力学方法,针对不同迎风角带制动风翼板高速列车气动性能影响作了初步分析,分别从列车所受气动力、气动干扰效应及气动噪声等方面对首排制动风翼板不同迎风角度的选择确定作了计算说明,初步研究结果表明:制动风翼板不同安装迎风角度,迎风面所受空气压力分布呈上下2个高正压区,随着迎风角在45°~90°范围内逐渐扩大,下部高压区受压逐渐减弱,同时逐渐与上部高压区上下缩减分离,列车所受空气阻力基本保持不变,阻力系数约为0.24,所受垂向升力呈缓增的趋势,升力系数约在1.4×10^(-3)~2.0×10^(-3)范围内,气动干扰效应及风翼板迎风面所受高压区逐步减弱。

关键词：高速列车气动特性气动噪声制动风翼板迎风角

400 km/h高速列车“蝶形”风阻制动装置设计与仿真

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北京交通大学学报 2022年第6期46卷 152-160页

作者：谢红太王红兰州交通大学机电工程学院兰州730070 华设设计集团股份有限公司铁道规划设计研究院南京210014

为了进一步提高时速400 km高速列车风阻制动装置的工程应用可行性及科学性,有效弥补列车高速阶段制动力不足问题.本文基于三维定常不可压的黏性流场N-S及k-ε双方程模型,以CR400AF平台动车组流线型外观为雏形,装配新型“蝶形”风阻制动... 详细信息

为了进一步提高时速400 km高速列车风阻制动装置的工程应用可行性及科学性,有效弥补列车高速阶段制动力不足问题.本文基于三维定常不可压的黏性流场N-S及k-ε双方程模型,以CR400AF平台动车组流线型外观为雏形,装配新型“蝶形”风阻制动装置,分别建立不同工况流体动力学计算模型,对不带制动风翼板及带制动风翼板高速列车在不同速度等级条件的气动特性作了对比分析,同时重点分析计算了时速400 km/h高速列车首排制动风翼板紧急制动工作时在风载荷作用下的强度及振动特性.研究结果表明:不同速度等级工况下带首排制动风翼板较不带首排制动风翼板高速列车所受空气阻力有大幅增加,整车阻力系数从0.234增大至0.255;设计安装42Cr4材质首排制动风翼板高速列车400 km/h运行时,整车所受空气阻力增大约14.0%,首排制动风翼板所受气动载荷约为3.72 kN,作用下最大应力点出现在风翼板两侧上部拉杆连接处,远小于材料屈服极限,满足强度设计要求;高速列车首排制动风翼板前12阶模态振动所对应的固有频率范围为143.53~845.64 Hz,其中1~5阶主振型为风翼板上部前后弯曲及扭振,6~12阶逐渐扩展到下部和两侧的弯曲及扭振,同时伴有局部模态.

关键词：高速列车空气动力学计算流体力学风阻制动制动风翼板模态分析

Portable atomic gravimeter operating in noisy urban environments

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Chinese Optics Letters 2020年第9期18卷 8-13页

作者： Bin Chen Jinbao Long hongtai xie Chenyang Li Luokan Chen Bonan Jiang Shuai Chen Hefei National Laboratory for Physical Sciences at the Microscale and Department of Modern Physics University of Science and Technology of ChinaHefei 230026China Shanghai Branch CAS Center for Excellence in Quantum Information and Quantum PhysicsUniversity of Science and Technology of ChinaShanghai 201315China Shanghai Research Center for Quantum Sciences Shanghai 201315China

The gravimeter based on atom interferometry has potential wide applications on building gravity networks and geophysics as well as gravity assisted navigation. Here, we demonstrate experimentally a portable atomic gravimeter operating in the noisy urban environment. Despite the influence of noisy external vibrations, our portable atomic gravimeter reaches a sensitivity as good as 65 μGal/√Hz and a resolution of 1.1 μGal after 4000 s integration, being comparable to state-of-the-art atomic gravimeters. Our achievement paves the way for bringing the portable atomic gravimeter to field applications.

关键词： atomic gravimeter noisy environment

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新型高速列车风阻制动装置设计与仿真分析

工程设计学报 2023年第2期30卷 244-253,261页

作者：谢红太王红柴伟兰州交通大学机电工程学院甘肃兰州730070 华设设计集团股份有限公司铁道规划设计研究院江苏南京210014

运行时速超过350 km的高速列车在高速阶段辅助制动或紧急制动时,风阻制动是一种行之有效的制动措施。研制综合气动性能优越及适用性广的风阻制动装置是下一代时速400+km高速列车开发中亟待解决的关键技术问题之一。在总结分析现有技术... 详细信息

运行时速超过350 km的高速列车在高速阶段辅助制动或紧急制动时,风阻制动是一种行之有效的制动措施。研制综合气动性能优越及适用性广的风阻制动装置是下一代时速400+km高速列车开发中亟待解决的关键技术问题之一。在总结分析现有技术的可行性和实用性的基础上,提出了新型风阻制动装置的设计理念和方法,重点从满足多级协同制动、优化气动性能、降低气动噪声及减弱结构振动等方面考虑开发实施,完成了窗形风阻制动装置及其改进型设计方案。结果表明:通过前后设置的沿安装基座前后边缘转动开启的2排风阻制动板进行多模式选择制动,有效克服了传统风阻制动板从前往后开启所造成的气动噪声剧烈、颤振及后排风阻制动板制动效率低等问题;同时,采用自馈补偿和板型导流两种制动补偿方式对风阻制动装置的二次空气动力学性能进行优化设计,进一步改善了装置制动工作时的外围流场结构,最大程度避免了非制动状态下附加气动阻力的形成;针对风阻制动装置的传动控制,创新性地设计了电路模拟控制和液压驱动控制方案。以运行时速为400 km的CR400AF平台动车组单节车辆装配单组改进型窗形风阻制动装置为计算模型,模拟得到装置在紧急制动时贡献的气动阻力为4.70 kN,产生的气动升力为1.13 kN,具备较好的高速阶段增阻特性。窗形风阻制动装置及其改进型设计方案在制动效率、风阻制动板利用率、空气动力学性能及气动噪声等方面表现出较强的优势。未来高速列车风阻制动装置的设计及应用需进一步从线路条件、运行风环境、瞬时启停性能、电控系统、结构振动及强度设计等方面开展实验研究。

关键词：高速列车空气动力学风阻制动制动装置气动性能