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高速铁路线路轨面坡度及竖曲线半径动态测量方法及应用研究

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铁道学报 2024年第3期46卷 176-183页

作者：王琰陈仕明魏世斌余宁杨飞费继友大连交通大学机车车辆工程学院辽宁大连116028 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

为揭示高速铁路线路纵断面参数变化,以及和轨道不平顺、路基大桥沉降关系,针对国内尚无轨道纵断面参数动态检测装备,提出基于惯组的轨面坡度及竖曲线半径动态测量方法。首先,建立转向架构架及惯性坐标系,并以重力加速度、水平加速度极... 详细信息

为揭示高速铁路线路纵断面参数变化,以及和轨道不平顺、路基大桥沉降关系,针对国内尚无轨道纵断面参数动态检测装备,提出基于惯组的轨面坡度及竖曲线半径动态测量方法。首先,建立转向架构架及惯性坐标系,并以重力加速度、水平加速度极小相关性为基准对齐两坐标系;其次,基于转向架构架纵向加速度解算轨面坡度,并补偿列车俯仰运动及与轨道平面纵向倾角误差;然后,以坡度测量值为基础解算竖曲线半径;最后,以高速综合检测列车为平台,在国内某新建高速铁路实车试验。结果表明:坡度和竖曲线曲率重复性偏差绝对均值分别为0.07‰、0.71×10^(-3)rad/km,极差分别为0.22‰、0.005 rad/km。

关键词：高速铁路线路纵断面轨面坡度竖曲线半径惯组轨道检测

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动车组车体模态频率贡献度和改进方法研究

铁道科学与工程学报 2024年第8期21卷 3286-3297页

作者：周韶泽张军兆文忠大连交通大学机车车辆工程学院辽宁大连116028

针对高速列车车体低阶模态频率提升过程中,传统灵敏度分析方法存在的设计变量繁多和难以识别出优先改进部件的难题,提出了一种新颖的车体模态频率贡献度评估与结构改进方法。重点分析了铝合金车体板件厚度与模态频率的灵敏度关系,并在... 详细信息

针对高速列车车体低阶模态频率提升过程中,传统灵敏度分析方法存在的设计变量繁多和难以识别出优先改进部件的难题,提出了一种新颖的车体模态频率贡献度评估与结构改进方法。重点分析了铝合金车体板件厚度与模态频率的灵敏度关系,并在此基础上提出了部件模态贡献度概念,推导和建立了描述部件模态频率灵敏度与贡献度的数学模型。通过对动车组车体中各铝型材的贡献度进行计算,详细分析了车顶、侧墙、底架等六大部件对前3阶模态频率的影响。研究揭示,部件模态贡献度表示了局部部件对整体结构模态影响的大小,呈现了灵敏度无法显示的全局量化指标。车顶部件对车体前3阶模态的贡献度最大,侧墙和底架居中,底架边梁、端墙和牵枕缓最小。车顶与侧墙、侧墙与底架连接处的型材对低阶模态产生了显著影响。通过增加内外板厚度并适度降低内部筋板厚度的策略,可提升1阶垂弯模态频率。应用所提出的方法,基于车体54个部件模态贡献度,成功甄别出车顶和连接处型材等优先优化部件并进行了改进,实现了1阶垂弯模态频率从9.5 Hz提升至10.2 Hz,同时将车体重量增加控制在43 kg以内,验证了方法的有效性和高效性,为车体模态频率的优化提供了清晰的路径。该方法具有广泛的适用性,可推广应用于其他领域的结构模态改进。

关键词：动车组车体模态频率灵敏度模态贡献度结构改进

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基于惯性的轨道平顺性动态弦测法研究

中国铁道科学 2024年第4期45卷 22-29页

作者：王琰赵兴魏世斌杨飞魏子龙从建力刘晓东费继友大连交通大学机车车辆工程学院辽宁大连116028 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

高速铁路轨道平顺性直接影响列车运行安全性及舒适性,而弦测法则是指导轨道高低、轨向不平顺养护维修的直接方法,其结果可直观指导轨道精调。针对静态弦测法效率低、工作量大及动态惯性基准法难以在现场直观找到测量基准的问题,提出基... 详细信息

高速铁路轨道平顺性直接影响列车运行安全性及舒适性,而弦测法则是指导轨道高低、轨向不平顺养护维修的直接方法,其结果可直观指导轨道精调。针对静态弦测法效率低、工作量大及动态惯性基准法难以在现场直观找到测量基准的问题,提出基于惯性的轨道平顺性动态弦测法。首先,基于惯性测量方法构建轨道平顺性动态短弦弦测值,通过矩阵推演动态长弦弦测值,并在国内主流GJ-6型轨道检测系统上实现应用;然后,分析动态弦测法误差来源,提出误差标准差计算式,得出动态弦测法误差标准差随基本弦长倍数成1.5次方增加;最后,通过轨道检测综合试验标定台模拟轨道不平顺激励验证10和20 m动态弦测值的稳定性。结果表明:10和20 m动态弦测值与等波长空间曲线幅值的平均倍比关系分别为2.007和2.045,符合中点弦测特性,可为轨道动静态检测关联分析提供理论及试验基础。

关键词：高速铁路轨道平顺性动态弦测法惯性测量中点弦测轨道检测

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高温下碳在α-γ型异种钢焊接接头中的扩散

焊接学报 1999年第4期20卷 258-263页

作者：史春元薛继仁于启湛李亓于凤郭勇大连铁道学院大连机车车辆厂沈阳铁路局

对高温下碳在α－ γ型异种钢焊接接头中的扩散行为进行了研究。通过非线性回归分析，建立了增脱碳层厚度（Ｈ）与加热温度（Ｔ）和保温时间（ｔ）之间关系的数学模型。研究结果表明：增脱碳层的最大厚度是温度的函数，数值上等于... 详细信息

对高温下碳在α－ γ型异种钢焊接接头中的扩散行为进行了研究。通过非线性回归分析，建立了增脱碳层厚度（Ｈ）与加热温度（Ｔ）和保温时间（ｔ）之间关系的数学模型。研究结果表明：增脱碳层的最大厚度是温度的函数，数值上等于数学模型的前半部分；模型的后半部分受扩散系数的影响，是温度和时间的函数。此数学模型与试验结果具有良好的一致性，可用来估算不同条件下增碳层和脱碳层的厚度。

关键词：异种钢焊接接头焊接增碳扩散系数脱碳

采用径向转向架的大轴重内燃机车曲线通过研究

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中国机械工程 2024年第1期35卷 93-101,143页

作者：王波罗世辉马卫华王晨曲天威雷成西南交通大学轨道交通运载系统全国重点实验室成都610031 石家庄铁道大学机械工程学院石家庄050043 郑州铁路职业技术学院郑州451460 中车大连机车车辆有限公司大连116022

为探究径向转向架在33 t轴重内燃机车的可行性,从径向转向架的概念、结构和原理出发,为大轴重内燃机车提供了一种径向转向架方案。在多体动力学软件中建立动力学模型,对比研究了采用径向转向架和传统转向架的重载机车通过曲线时导向轮... 详细信息

为探究径向转向架在33 t轴重内燃机车的可行性,从径向转向架的概念、结构和原理出发,为大轴重内燃机车提供了一种径向转向架方案。在多体动力学软件中建立动力学模型,对比研究了采用径向转向架和传统转向架的重载机车通过曲线时导向轮对的黏着系数、蠕滑率和磨耗功。通过计算分析发现,与传统转向架相比,径向转向架可以减少车轮的滑动量,提高机车通过曲线时的黏着利用率,降低轮轨磨耗和左右车轮的不一致磨耗,降低轮对镟修频率,该结论可为今后我国研制大轴重高黏着内燃机车提供一定参考。

关键词：内燃机车径向转向架黏着系数动力学蠕滑率

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障碍物特性曲线参数反演及车辆碰撞性评估

铁道标准设计 2024年第9期68卷 208-215页

作者：毕妤靖秦睿贤陈秉智大连交通大学机车车辆工程学院大连116028

城市有轨电车多采用混合路权,即有轨电车与地面交通车辆、行人等共享路权。由于运营的特殊性,有轨电车发生碰撞事故概率较大,对其被动安全防护研究具有重要意义。EN 15227—2020标准针对C-IV类有轨电车增加了城市道路交通7.5 t障碍物碰... 详细信息

城市有轨电车多采用混合路权,即有轨电车与地面交通车辆、行人等共享路权。由于运营的特殊性,有轨电车发生碰撞事故概率较大,对其被动安全防护研究具有重要意义。EN 15227—2020标准针对C-IV类有轨电车增加了城市道路交通7.5 t障碍物碰撞工况,为得到符合标准的障碍物模型,对障碍物特性曲线进行参数反演,并应用符合标准的障碍物对车辆耐撞性进行评估。首先应用Hyper-Mesh软件建立城市道路交通7.5t障碍物有限元模型;然后应用Isight集成Pam-Crash软件对材料弹性模量及应力-应变曲线进行参数反演,得到符合标准的障碍物特性曲线;最后分别将障碍物标准曲线缩放至0.75及1.25倍,分析3种不同标准曲线下障碍物模型对有轨电车耐撞性评估的影响。结果表明:参数反演后得到的障碍物模型符合标准要求,可较好地对车辆耐撞性进行评估。相比于1.0倍标准曲线的障碍物模型,采用1.25倍标准曲线的障碍物模型,碰撞后障碍物吸能减少10.9%,撞击时冲击力峰值增加34.4%,列车司机室生存空间压缩量增大9.1%,1.25倍标准曲线下列车耐撞性指标偏保守;采用0.75倍标准曲线的障碍物模型,碰撞后障碍物吸能增加24.9%,撞击时冲击力峰值减少6.5%,列车司机室生存空间压缩量减少39.3%,0.75倍标准曲线下列车耐撞性指标偏高。

关键词：有轨电车参数反演障碍物碰撞 EN15227-2020标准

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激光重熔含35％WC的镍基合金涂层

焊接学报 1992年第4期13卷 211-217页

作者：陈忠孝刘吉茂崔伟大连铁道学院大连机车车辆厂

利用激光束重熔含35%WC的镍基自熔合金涂层时,为防止WC溶解,必须采用较低能量密度的激光束重熔涂层。这时重熔层的相组成是块状WC均匀分布在由Ni-Fe-Cr固溶体和CrB、Ni3B等组成相组成的基体中。由于固溶体中含Cr量高,所以激光重熔层在... 详细信息

利用激光束重熔含35%WC的镍基自熔合金涂层时,为防止WC溶解,必须采用较低能量密度的激光束重熔涂层。这时重熔层的相组成是块状WC均匀分布在由Ni-Fe-Cr固溶体和CrB、Ni3B等组成相组成的基体中。由于固溶体中含Cr量高,所以激光重熔层在浓度为1.2mol/L的H_2SO_4溶液中自腐蚀电位高、自腐蚀电流密度小,具有较好的耐蚀性,激光重熔层的抗磨粒磨损性能均比火焰重熔层和火焰喷涂层好。

关键词：激光束激光重熔重熔层镍基合金

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铬铝多元共渗层组织和性能的研究

热加工工艺 1994年第5期23卷 13-16页

作者：严茂芳赵宝山大连铁道学院大连机车车辆厂

用固体铝热法对碳钢和中低合金工具钢进行铬铝多元共渗（Ｃｒ－Ａｌ－Ｓｉ、Ｃｒ－Ａｌ及Ｃｒ－Ａｌ－Ｔｉ），对其渗层组织、相组成、硬度及耐蚀性、抗氧化性等进行研究．结果表明：铬铝多元共渗的外层组织均由含铬的碳化物、金属间化... 详细信息

用固体铝热法对碳钢和中低合金工具钢进行铬铝多元共渗（Ｃｒ－Ａｌ－Ｓｉ、Ｃｒ－Ａｌ及Ｃｒ－Ａｌ－Ｔｉ），对其渗层组织、相组成、硬度及耐蚀性、抗氧化性等进行研究．结果表明：铬铝多元共渗的外层组织均由含铬的碳化物、金属间化合物组成，具有较高的硬度和较优的耐蚀性及抗氧化性；铝量影响共渗的扩散层，硅量影响共渗层的致密性和脆性，它们都能使共渗层层厚显著增加；扩散层主要由铝铁化合物组成。硬度较低，它们也具有优良的耐蚀性和抗氧化性。因此，碳钢或中低合金钢及热作模具钢经合铬多元共渗后，可以部分代替不锈耐热钢和提高热作模具寿命。

关键词：多元共渗铝热法耐蚀性抗氧化性

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中铬抗磨铸钢的研究

铸造 1993年第6期42卷 11-15页

作者：阎承康张亚克丁立英章昌福大连铁道学院大连机车车辆厂

研制的中铬抗磨铸钢的硬度HRC≥60、冲击韧性a_k≥20J/cm^2.用作锤头其使用寿命是高锰钢的2.4倍,而成本仅比高锰钢提高25%.

关键词：中铬抗磨铸钢高锰钢抗磨性