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基于列车响应的运营期高速铁路桥梁沉降阈值

铁道建筑 2024年第5期64卷 69-75页

作者：庞志强高芒芒李国龙杨静静杨飞李秋义中国铁道科学研究院北京100081 中国铁道科学研究院集团有限公司基础设施检测研究所北京100081 中铁第四勘察设计院集团有限公司武汉430063

为保证铺设纵连式无砟轨道的桥梁沉降区运营期内的列车动力性能,基于某高铁线路长期沉降监测数据,分析并归纳了运营阶段桥梁沉降特点,建立车辆-轨道-桥梁动力耦合振动模型,分析不同桥梁沉降形式对列车动力响应影响,并提出运营期间高铁... 详细信息

为保证铺设纵连式无砟轨道的桥梁沉降区运营期内的列车动力性能,基于某高铁线路长期沉降监测数据,分析并归纳了运营阶段桥梁沉降特点,建立车辆-轨道-桥梁动力耦合振动模型,分析不同桥梁沉降形式对列车动力响应影响,并提出运营期间高铁桥梁沉降阈值。结果表明:桥梁差异沉降包括桥墩差异沉降和路桥路基段差异沉降。桥墩沉降主要以单墩、双墩及多墩交叉升降为主;路桥路基段沉降包括过渡段台阶式不均匀沉降和路基余弦型不均匀沉降。列车行驶于单墩抬升区域时引起的列车动力响应最大;路基余弦型不均匀沉降比过渡段台阶式沉降对列车振动更不利。基于列车行车动力响应,综合考虑当桥梁发生5 mm徐变时,铺设纵连式无砟轨桥梁桥墩差异沉降阈值为10 mm,桥后45 m范围内路桥路基段不均匀沉降阈值为8 mm。

关键词：沉降阈值车辆-轨道-桥梁耦合模型纵连式无砟轨道运营阶段沉降监测

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EFP模拟弹靶后碎片云特性数值模拟研究

弹箭与制导学报 2024年第4期44卷 33-45,71页

作者：苏发章冀功祥景彤杨宝良孟凡高杨天威赵太勇王维占中北大学智能武器研究院山西太原030051 中国船舶集团有限公司第七一〇所湖北武汉443000 西安现代控制技术研究所陕西西安710065 山东特种工业集团有限公司山东淄博255201 北京机电工程研究所北京100074

为探究头部密实且小长径比的爆炸成型弹丸(EFP)后效碎片云特性,研究中采用FEM-SPH算法,针对长径比为1.2的紫铜和镍合金两种EFP模拟弹开展碎片云形成过程分析并进行拓展研究。研究发现:小长径比弹丸侵彻后效碎片云呈现由微小弹靶碎片组... 详细信息

为探究头部密实且小长径比的爆炸成型弹丸(EFP)后效碎片云特性,研究中采用FEM-SPH算法,针对长径比为1.2的紫铜和镍合金两种EFP模拟弹开展碎片云形成过程分析并进行拓展研究。研究发现:小长径比弹丸侵彻后效碎片云呈现由微小弹靶碎片组成的椭球状结构,弹丸尺寸和侵彻速度的增大使靶后形成数量更多且速度更高的碎片云,镍合金剩余弹丸以镦粗状存在于碎片云头部,对后效靶造成二次侵彻,而紫铜破片破碎程度较大,对后效靶形成较大面积毁伤区;在弹丸密度一定的情况下,靶板强度主要影响碎片云轴向膨胀能力,而对于不同弹靶材料,碎片云径向膨胀能力主要取决于弹靶材料密度比ρ_(b)。研究结论对EFP战斗部后效威力设计具有重要意义。

关键词： EFP模拟弹侵彻碎片云毁伤数值模拟

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数字孪生驱动的桥梁智能建造方法

遥感学报 2024年第5期28卷 1340-1349页

作者：朱军朱庆祝兵王波梁策西南交通大学地球科学与工程学院成都611756 西南交通大学土木工程学院成都610031 中铁大桥科学研究院有限公司武汉430034 中国铁道科学研究院集团有限公司电子计算技术研究所北京100081

智能化是桥梁建设的重要方向,数字孪生是实现桥梁智能建造的有效途径。数字孪生将现实环境中桥梁的结构、状态和行为等映射到虚拟环境,为透彻理解和精准控制桥梁建造过程提供新手段。本文首先分析了桥梁及其环境高精度数字孪生与桥梁智... 详细信息

智能化是桥梁建设的重要方向,数字孪生是实现桥梁智能建造的有效途径。数字孪生将现实环境中桥梁的结构、状态和行为等映射到虚拟环境,为透彻理解和精准控制桥梁建造过程提供新手段。本文首先分析了桥梁及其环境高精度数字孪生与桥梁智能建造背景及发展趋势,然后提出了桥梁建造全过程数字孪生构建方法,探讨了空天地一体化监测数据关联融合、数字孪生场景智能构建与增强可视化、过程动态仿真与智能预测等关键技术,最后以复杂艰险山区大型桥梁建造为例开展案例应用分析,本文方法可望为复杂环境大型桥梁工程智能建造提供有效的理论指导和关键技术支撑。

关键词：遥感虚拟地理环境桥梁智能建造数字孪生仿真预测智能建模

CRH2A/380A平台动车组三级修检修范围及标准深化研究

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铁道机车车辆 2024年第1期44卷 131-135页

作者：吴国栋张庆华钱小磊中国国家铁路集团有限公司北京100844 中国铁道科学研究院集团有限公司机车车辆研究所北京100081 北京纵横机电科技有限公司北京100094

从铁路机车车辆专业技术管理的角度,对CRH2A/380A平台动车组修程修制改革情况进行了全面总结,深入分析了该平台动车组当前三级修在检修范围、检修标准、检修修时等方面亟待深化研究的主要问题,采用系统思维、精准思维、辩证思维的工作方... 详细信息

从铁路机车车辆专业技术管理的角度,对CRH2A/380A平台动车组修程修制改革情况进行了全面总结,深入分析了该平台动车组当前三级修在检修范围、检修标准、检修修时等方面亟待深化研究的主要问题,采用系统思维、精准思维、辩证思维的工作方法,遵循以可靠性为中心的维修理论,按照最少维修资源消耗的原则,将检修内容、技术标准和生产组织作为一个有机整体进行统筹优化,通过开展产品原设计性能、功能原理、长期运维数据、检修工艺流程、工艺方法、生产组织等不同维度的分析,提出了针对性的优化解决方案,积累了我国铁路机车车辆运维标准体系深度优化的实践经验。

关键词：动车组以可靠性为中心的维修优化

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基于无线通信的列车网络架构与安全传输技术

中国铁路 2024年 106-113页

作者：蔡逸飞孙振超曹思源高枫林思雨中国铁道科学研究院集团有限公司机车车辆研究所北京纵横机电科技有限公司北京交通大学电子信息工程学院

现有的列车通信网络仅通过有线媒介来实现，组网的灵活性以及设备接入的灵活性都受到限制，随着网络中承载的数据量不断增大，研究高带宽、低时延、强可靠的无线传输技术将有效解决列车网络信息传输的瓶颈。对无线列车网络的传输架构和... 详细信息

现有的列车通信网络仅通过有线媒介来实现，组网的灵活性以及设备接入的灵活性都受到限制，随着网络中承载的数据量不断增大，研究高带宽、低时延、强可靠的无线传输技术将有效解决列车网络信息传输的瓶颈。对无线列车网络的传输架构和方案进行设计；制定无线列车网络的安全防护策略，以应对列车网络控制系统中的安全风险；对所设计的无线列车网络传输方案进行测试，测试结果表明，提出的无线列车网络传输方案能够实现更高的传输速率和更低的传输时延，可为列车通信网络的技术发展提供理论基础与实践依据。

关键词：无线通信列车网络安全传输骨干网编组网

计及电热参数更新的高速列车牵引整流器IGBT模块寿命评估

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铁道机车车辆 2024年第2期44卷 74-81页

作者：李文鹏张林林王为介葛兴来中国铁道科学研究院集团有限公司机车车辆研究所北京100081 北京纵横机电科技有限公司北京100094 西南交通大学电气工程学院成都611756

绝缘栅双极晶体管(IGBT)作为列车变流器的关键部件,其寿命受老化过程中参数变化的影响,为此提出了一种计及电热参数更新的IGBT模块寿命预测方法。首先,利用实车采集到的外部电压、电流数据结合变流器调制策略推导IGBT的驱动信号,进而获... 详细信息

绝缘栅双极晶体管(IGBT)作为列车变流器的关键部件,其寿命受老化过程中参数变化的影响,为此提出了一种计及电热参数更新的IGBT模块寿命预测方法。首先,利用实车采集到的外部电压、电流数据结合变流器调制策略推导IGBT的驱动信号,进而获得单个IGBT的电压电流;其次,基于数据手册建立Foster热网络模型获取IGBT的结温;之后考虑到实际中IGBT的老化过程,提出一种IGBT结温计算过程中热阻和导通压降的更新策略;最后通过寿命模型对IGBT进行损伤度估算,并通过蒙特卡洛(Monte-Carlo)模拟评估器件寿命计算过程中的不确定性,取得可靠性变化曲线。

关键词：绝缘栅型双极晶体管(IGBT) 寿命评估电热参数蒙特卡洛

计及IGBT模块键合线与芯片焊料层老化的热网络法结温计算

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铁道机车车辆 2024年第4期44卷 28-35页

作者：何梦宇许智亮谢望玉葛兴来王为介中国铁道科学研究院集团有限公司机车车辆研究所北京100081 北京纵横机电科技有限公司北京100094 西南交通大学电气工程学院成都611756

文中提出一种计及IGBT模块键合线与芯片焊料层老化的热网络法结温计算,基于Simulink对短时间尺度下损耗与结温的相互依赖关系进行更新,并分别通过双脉冲测试及有限元仿真修正长时间尺度下键合线与芯片焊料层老化对IGBT结温计算的影响,... 详细信息

文中提出一种计及IGBT模块键合线与芯片焊料层老化的热网络法结温计算,基于Simulink对短时间尺度下损耗与结温的相互依赖关系进行更新,并分别通过双脉冲测试及有限元仿真修正长时间尺度下键合线与芯片焊料层老化对IGBT结温计算的影响,在此基础上,根据芯片焊料层不同老化状态下键合线的应力特征,实现两种老化模式的相互关联,较为准确地计算IGBT结温。最终利用试验平台与传统结温计算方法进行对比验证了所提结温计算方法的准确性。该结温计算方法有助于在实际运行工况及IGBT模块老化状态下精确计算结温。

关键词： IGBT结温计算热网络模型法模块老化双脉冲试验有限元仿真

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飞艇抗随机干扰控制研究

北京航空航天大学学报 2024年

作者：常家铭李素兰段学超张伟汪晨阳西安电子科技大学机电工程学院武汉市第二船舶设计研究所

飞艇由于能耗低、留空时间长等优势，被广泛应用在高低空任务中，由于工作在复杂恶劣的空中环境，经常会受到气流等随机干扰的影响，若不考虑这些干扰的作用，通常会导致飞艇性能的严重下降，因此对于飞艇进行抗随机干扰控制研究很有必... 详细信息

飞艇由于能耗低、留空时间长等优势，被广泛应用在高低空任务中，由于工作在复杂恶劣的空中环境，经常会受到气流等随机干扰的影响，若不考虑这些干扰的作用，通常会导致飞艇性能的严重下降，因此对于飞艇进行抗随机干扰控制研究很有必有。本文结合随机系统相关理论，在对其进行动力学建模时考虑气流随机干扰项的影响，然后基于反步法、自适应技术以及李雅普诺夫稳定性分析理论，设计了抗随机干扰的鲁棒控制器，并进行了数值仿真。仿真结果表明，在有随机气流的干扰下，所设计控制器仍然能将飞艇快速部署到实验地点，并以要求姿态悬停。

关键词：飞艇动力学建模随机干扰随机控制反步法

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城轨列车一体化集成控制仿真测试平台方案

铁道机车车辆 2024年第1期44卷 164-170页

作者：张顺广韩广顺冯浩李洋涛姚放动车组和机车牵引与控制国家重点实验室北京100081 中国铁道科学研究院集团有限公司机车车辆研究所北京100081 北京纵横机电科技有限公司北京100094

提出一种用于测试验证牵引、制动、网络集成控制的试验台方案,即在原有的列车控制架构基础上,将部分牵引、制动控制器的功能集成到整车控制系统中,以减少牵引、网络、制动子系统间的数据交互,缩短数据传输路径,降低数据传输延迟。本方... 详细信息

提出一种用于测试验证牵引、制动、网络集成控制的试验台方案,即在原有的列车控制架构基础上,将部分牵引、制动控制器的功能集成到整车控制系统中,以减少牵引、网络、制动子系统间的数据交互,缩短数据传输路径,降低数据传输延迟。本方案通过对整车电气原理图仿真、对列车受控子系统建模,并结合真实的子系统控制器,最终验证能否满足整车控制功能。

关键词：一体化集成控制试验台仿真测试