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基于虚拟现实技术的原型设计机理研究

机械工程学报 1999年第5期35卷 20-23页

作者：黄洪钟丁国富王金诺张爱军西南交通大学机械工程研究所成都610031

把虚拟现实技术与ＣＡＤ设计环境结合起来，通过将人引入概念设计回路，提出了基于约束的面向对象建模方法，形成了基于虚拟现实技术的原型设计系统ＶＲＰＳ，并探讨了系统的组成和实施机理。比较真实地反映了人在产品设计行为中的思... 详细信息

把虚拟现实技术与ＣＡＤ设计环境结合起来，通过将人引入概念设计回路，提出了基于约束的面向对象建模方法，形成了基于虚拟现实技术的原型设计系统ＶＲＰＳ，并探讨了系统的组成和实施机理。比较真实地反映了人在产品设计行为中的思维过程，从而克服了传统ＣＡＤ系统的多种缺陷。

关键词：虚拟现实概念设计 CAD 虚拟原型

基于快速疏散仿真的地铁车内旅客界面布局评估研究

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交通技术 2022年第2期11卷 74-89页

作者：刘辰向泽锐庞世俊支锦亦陈洪涛西南交通大学工业设计系四川成都西南交通大学人机环境系统设计研究所四川成都中车青岛四方机车车辆股份有限公司山东青岛

为了合理评估地铁列车设计方案的应急疏散效率,从A、B两型地铁列车车内旅客界面布局来研究旅客在火灾条件下的应急疏散问题,进而基于快速疏散仿真来评估地铁车内旅客界面典型布局方案的优劣。首先,从列车疏散位置、疏散方式、车辆因素... 详细信息

为了合理评估地铁列车设计方案的应急疏散效率,从A、B两型地铁列车车内旅客界面布局来研究旅客在火灾条件下的应急疏散问题,进而基于快速疏散仿真来评估地铁车内旅客界面典型布局方案的优劣。首先,从列车疏散位置、疏散方式、车辆因素和人员因素四个方面,构建了地铁列车应急疏散影响因素层次模型;然后,基于PyroSim仿真模拟并分析火灾条件下影响人员疏散的三个关键因素:能见度、温度和CO浓度,获得了三种典型布局方案的可用疏散时间;基于Pathfinder仿真模拟并分析满足额定载人数和仅座椅满员两种条件下的三种典型布局方案的必需疏散时间;最后,通过比较可用疏散时间和必需疏散时间来评估每种典型布局方案的疏散效率。研究结果表明:各车厢中部位置着火较两端着火更易导致可用疏散时间变小;综合考虑可用疏散时间和必需疏散时间,座椅为纵向布局的B型车方案疏散效率最优且更适用于市内载客量大、密度较高的地铁线路,座椅为横向布局和混合布局的A型车方案疏散效率接近,更适用于市郊和机场线旅客密度相对不高的线路。该研究有助于从快速疏散方面为国内地铁列车的旅客界面布局设计和车辆选型提供参考。

关键词：地铁列车快速疏散布局设计仿真分析

基于Pathfinder的地铁列车安全疏散仿真研究

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交通技术 2022年第6期11卷 428-440页

作者：姜亮鲁晓涛兰永霞支锦亦向泽锐中车青岛四方机车车辆股份有限公司山东青岛西南交通大学设计艺术学院四川成都西南交通大学人机环境系统设计研究所四川成都

地铁列车的安全疏散直接影响司乘人员的安全出行。本文结合计算机模拟技术提出了基于Pathfinder的地铁列车安全疏散仿真分析约束,并以成都地铁(4编组)车辆为例进行了人员安全疏散仿真分析研究:首先根据地铁列车的设计方案构建虚拟仿真模... 详细信息

地铁列车的安全疏散直接影响司乘人员的安全出行。本文结合计算机模拟技术提出了基于Pathfinder的地铁列车安全疏散仿真分析约束,并以成都地铁(4编组)车辆为例进行了人员安全疏散仿真分析研究:首先根据地铁列车的设计方案构建虚拟仿真模型;然后通过设置相关参数,使疏散人群中每个个体的疏散路径走向进行图形化的虚拟演练,从而准确计算出每个个体的疏散时间;最后基于仿真数据来评估危险工况逃生的安全性。案例研究表明:该多人员构成的安全疏散仿真分析能够有效评估多工况条件下地铁列车设计方案的安全疏散能力,可为设计研发具有良好安全疏散特性的地铁列车提供参考依据。

关键词：地铁列车安全疏散仿真

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我国地铁列车工业设计研究进展

机械设计 2019年第6期36卷 121-126页

作者：何思俊支锦亦向泽锐李然闫磊西南交通大学建筑与设计学院四川成都610031 西南交通大学人-机-环境系统设计研究所四川成都610031 中车青岛四方机车车辆股份有限公司山东青岛266111

地铁列车是我国轨道交通装备继高速列车之后的又一研究热点。为满足日益增大的地铁市场需求,提高列车的设计质量,对近年来地铁列车工业设计研究取得的成果进行了梳理。归纳了我国地铁列车的主要规格及车体特征,将地铁列车工业设计划分... 详细信息

地铁列车是我国轨道交通装备继高速列车之后的又一研究热点。为满足日益增大的地铁市场需求,提高列车的设计质量,对近年来地铁列车工业设计研究取得的成果进行了梳理。归纳了我国地铁列车的主要规格及车体特征,将地铁列车工业设计划分为列车造型与涂装设计、司机室人因适配设计与评价、客室内装设计3个方面进行文献综述和分析。总结了文献中存在的不足,提出司机认知任务和乘客乘车行为、列车综合评价指标体系、虚拟仿真评价技术等方面将是进一步研究的重点,为城市轨道交通装备的设计研究提供参考。

关键词：地铁列车造型设计内装设计人因适配设计评价

高速列车车轮多边形磨耗对轮轨力和转向架振动行为的影响

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机械工程学报 2018年第4期54卷 37-46页

作者：吴越韩健刘佳梁树林金学松西南交通大学牵引动力国家重点实验室中国核动力设计研究院核反应堆系统设计技术重点实验室

列车车轮多边形磨耗会显著加大轮轨相互作用力和转向架关键部件振动幅度,恶化车辆系统和轨道部件的工作环境,严重时将会威胁到行车安全。基于三维车辆-轨道耦合动力学模型,用谐波叠加法模拟车轮多边形磨耗,作为车辆轨道耦合动态行为分... 详细信息

列车车轮多边形磨耗会显著加大轮轨相互作用力和转向架关键部件振动幅度,恶化车辆系统和轨道部件的工作环境,严重时将会威胁到行车安全。基于三维车辆-轨道耦合动力学模型,用谐波叠加法模拟车轮多边形磨耗,作为车辆轨道耦合动态行为分析时的激励输入,计算车轮多边形磨耗阶次、车辆运行速度和运行里程对轮轨力的影响,并分析车轮多边形磨耗与轮轨力之间的相位关系;建立转向架系统高频振动全有限元模型,以时域轮轨力作为模型输入,分析车轮多边形磨耗参数对转向架轴箱、构架振动响应的影响。计算结果显示,随着列车运行速度、车轮多边形磨耗幅值和阶数的提高,轮轨垂向作用力波动范围和转向架振动响应均会显著增大。所得的结果可为高速列车车轮多边形形成的机理和抑制措施的进一步研究提供参考和指导。

关键词：高速列车车轮多边形磨耗轮轨力高频振动车辆轨道耦合动力学模型

904L不锈钢在不同气氛下微动磨损性能研究

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摩擦学学报 2023年第10期43卷 1128-1139页

作者：李好杰宁闯明李正阳任全耀粟敏蔡振兵西南交通大学机械工程学院摩擦学研究所四川成都610031 中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室四川成都610213

在可控气氛微动磨损试验设备上,开展了904L不锈钢在不同温度和环境介质(常温大气、常温二氧化碳、350℃大气、350℃二氧化碳)下的微动磨损试验.分析了其摩擦学界面损伤机制和摩擦化学行为.结果表明,常温条件下微动运行于完全滑移区,磨... 详细信息

在可控气氛微动磨损试验设备上,开展了904L不锈钢在不同温度和环境介质(常温大气、常温二氧化碳、350℃大气、350℃二氧化碳)下的微动磨损试验.分析了其摩擦学界面损伤机制和摩擦化学行为.结果表明,常温条件下微动运行于完全滑移区,磨损机制主要是分层剥落和氧化磨损;350℃条件下微动运行于混合区,大气环境下的磨损机制主要是黏着磨损和氧化磨损,二氧化碳环境下的磨损机制主要是黏着磨损.常温时二氧化碳较大气环境的磨损量减小,温度升高至350℃时磨损量显著减小.

关键词： 904L不锈钢微动磨损二氧化碳磨损机制

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数字孪生制造装备高可用运行协同的计算方法

西南交通大学学报 2023年

作者：丁国富刘名远谢家翔张剑张海柱郑庆西南交通大学先进设计与制造技术研究所

数字孪生作为实现智能制造的关键技术之一，为物理系统提供实时高保真模拟、监测与控制，其中复杂的模型调用与生产逻辑运行会消耗大量资源。而在基于web的数字孪生服务场景下，储存和计算资源有限，硬件能力与用户需求不尽相同，难以... 详细信息

数字孪生作为实现智能制造的关键技术之一，为物理系统提供实时高保真模拟、监测与控制，其中复杂的模型调用与生产逻辑运行会消耗大量资源。而在基于web的数字孪生服务场景下，储存和计算资源有限，硬件能力与用户需求不尽相同，难以保证运行模拟的精度与实时性，进而降低系统可用性。为此，提出一种可视化与逻辑运算协同处理的数字孪生制造装备实时同步计算框架：首先根据车间多维度信息构建设备数字模型，根据硬件能力和用户个性化计算需求，提出可配置、自适应的系统环境映射方法以修正模拟保真度，确保孪生装备的实时正确运行，并以光照环境映射为例说明其流程；其次提出基于仿真的六自由度机械手运动逻辑解算算法，将渲染帧时作为仿真时钟推进步长，保证模型运动准确以及可视化与解算同步，并将算法泛化以应用到其他多体设备中。最后，基于web设计并开发数字孪生车间建模仿真云平台，以六自由度机械手与某转向架构架加工车间为应用对象对所提方法进行验证，结果表明该方法是一种高可用的实时协同计算方法。

关键词：数字孪生车间制造装备高可用协同计算环境映射运动逻辑解算

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欧洲动车组无障碍环境现状调查研究

铁路技术创新 2014年第4期 111-114页

作者：郭小峰向泽锐王冰松支锦亦贾玉山南车青岛四方机车车辆股份有限公司工程师山东青岛266111 西南交通大学人机环境系统设计研究所博士研究生四川成都610031

为了解当前世界上先进的动车组无障碍设计技术,分别对德国ICE1、法国—意大利TGV、意大利AGV、奥地利Railjet等动车组车内无障碍环境进行调研和介绍,总结提出一些关于动车组无障碍设计的规律。

关键词：无障碍动车组行动不便旅客欧洲

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高速接触网零部件失效问题研究现状及展望

西南交通大学学报 2018年第3期53卷 610-619页

作者：谭德强莫继良彭金方罗健陈维荣朱旻昊西南交通大学摩擦学研究所四川成都610031 中国铁路设计集团有限公司天津300142 西南交通大学电气工程学院四川成都610031

接触网零部件的失效会严重影响接触网系统的运行安全,接触网系统的服役可靠性是列车和线路安全运营的重要基础.为促进高速接触网装备技术的发展,在结合大量现场调研结果的基础上,系统分析并总结了我国高速铁路接触网零部件服役过程中出... 详细信息

接触网零部件的失效会严重影响接触网系统的运行安全,接触网系统的服役可靠性是列车和线路安全运营的重要基础.为促进高速接触网装备技术的发展,在结合大量现场调研结果的基础上,系统分析并总结了我国高速铁路接触网零部件服役过程中出现的铝合金定位钩与定位支座磨损、吊弦线疲劳、螺栓连接松动、终端锚固线夹抽脱以及零部件腐蚀问题等五类典型失效问题及其产生的原因,指出微动损伤(微动磨损与疲劳)与恶劣的服役环境是导致接触网零部件典型失效的主要因素;介绍了国内外学者对微动磨损、微动疲劳、螺栓松动、应力腐蚀等相关失效机理的研究现状;展望了高速铁路接触网零部件的失效机理研究,冲滑复合磨损、多股绞线结构微动疲劳、螺栓松动、载流条件下疲劳和腐蚀疲劳这几个方面是今后需要重点研究的领域,并指出研究载流条件对疲劳损伤影响的重要性.

关键词：接触网微动损伤失效研究展望