- 杨丰皇;田师峤;罗汇智;
针对轨道车辆现有制动方式在使用中存在的各种问题，文章提出一种转向架电液踏面制动单元技术方案，并分析了其主要控制策略。通过搭建AMESim仿真模型，对电液踏面制动单元的压力建立性能、稳压性能、防滑性能、节能性能以及制动冲击率进行仿真分析。结果表明：本方案具有优良的压力建立、稳压、防滑性能，满足地铁车辆制动冲击率要求，同时可大幅降低系统能耗。
2022年06期 v.45;No.243 13-19页 [查看摘要][在线阅读][下载 1824K] [下载次数：68 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 张志超;储高峰;祖宏林;
为了验证30 t轴重重载机车的运行安全性和适应性，文章基于机车动力学性能试验数据，通过对比机车27 t和30 t轴重时在不同线路工况下的轮轨垂向力和横向力、轮轴横向力、轮动荷系数以及车钩力和偏转角等参数，研究轮轨作用力和运行安全性指标随机车轴重、运行速度、运行线路条件等因素的变化规律，以及车钩力和偏转角对运行安全性的影响。结果表明：轮轨垂向力随着机车轴重的增大基本呈线性增大趋势，其中在钢轨焊缝和岔区有害空间增幅尤为显著；轮轴横向力随着机车运行速度的增大而明显增大；压钩力的增大会引起车钩偏转角增大，进而对机车运行安全产生影响。
2022年06期 v.45;No.243 20-25+44页 [查看摘要][在线阅读][下载 2806K] [下载次数：170 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：0 ] - 李冠军;钟晓波;
市域动车组在单线隧道内运行时，随着运行速度增加，尾车横向晃动逐渐加大，乘坐舒适性恶化。针对此问题，文章开展了车辆横向振动测试，并对测试数据进行分析，结果表明列车尾部涡流及轨道不平顺波长与车辆滚摆频率耦合是导致尾车横向晃动的主要原因。对此，文章建立了考虑尾车空气涡流的车辆系统动力学模型，分析了车辆悬挂参数及轨道不平顺对列车尾部横向晃动的影响，并对横向减振器阻尼及抗蛇行减振器阻尼进行了优化试验研究，结果表明：降低轨道28 m波长不平顺幅度以及提高横向减振器阻尼和抗蛇行减振器阻尼可以有效改善列车尾部晃动问题。
2022年06期 v.45;No.243 26-31页 [查看摘要][在线阅读][下载 2291K] [下载次数：142 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：0 ] - 那桐;温炳光;陶功权;温泽峰;
客货混运的铁路线路运行着具有不同车轮型面的动车组、机车、货运列车和普通客运列车，从而形成复杂的轮轨匹配关系。为研究不同车轮型面(LM、JM3、LMA、LMB10)与钢轨型面(60和60N)的静态匹配关系，分别从轮轨接触几何参数和轮轨静态接触力学特征两方面进行分析对比。计算结果表明：与60轨相比较，60N轨与LM、JM3、LMA车轮型面匹配时，接触光带更居中，接触点在钢轨横向分布范围较窄；接触应力略大；滚动圆半径差与接触角差均较小，具有更好的车辆运行稳定性；曲线通过能力有所降低。LMB10车轮型面与两种不同钢轨匹配时的轮轨静态接触特征相差不大。
2022年06期 v.45;No.243 32-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 2556K] [下载次数：220 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：0 ] - 邹纪操;卜继玲;丁行武;邹波;罗俊;李艺盟;
液压复合转臂定位节点具有变刚度的技术特性，可以有效兼顾车辆直线运行稳定性、曲线柔顺通过需求，进而降低转向架动作用力、降低能耗，是零部件级的转向架低能耗设计，以零部件的技术革新驱动车辆技术创新。文章对液压复合转臂定位节点的技术特点与技术现状进行了分析，基于集总参数法构建了液压复合转臂定位节点理论模型，推导了其动刚度表达式，并结合试验验证了液压复合转臂定位节点的刚度变化规律与耐久性。最后，基于自适应转向架平台介绍了液压复合转臂定位节点的应用情况。
2022年06期 v.45;No.243 39-44页 [查看摘要][在线阅读][下载 1932K] [下载次数：62 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 杨忠良;罗世辉;曲天威;阳光武;马卫华;聂云斌;
HX_N3 型高原机车在青藏铁路格拉段投入运用后出现轮缘径向裂纹。文章从动力学角度结合格拉段线路特点，分析了机车在长大上坡道上低速通过曲线时各车轮的受力和磨耗指数等物理量，基于磨耗指数和曲线延展长度计算了曲线通过时车轮接触斑所处轮周的稳态温度，基于热机模型估算了轮缘接触斑瞬时温升。针对格拉段典型的大上坡道和长曲线及机车运行特点，计算了轮轨摩擦因数降低至0.276时车轮的瞬时温度，结果表明一位轴曲线外侧车轮接触斑瞬时温度达到428.2 ℃，二、四、五位轴曲线外侧车轮接触斑瞬时温度达到287.9 ℃，依据一位轴外侧车轮受力得到的接触斑应力已显著超过车轮材料高温特性下的屈服极限。研究认为，大坡道、长曲线、低速大牵引力、稳定的接触斑位置，以及较低的轮轨摩擦等运用条件综合在一起，对机车车轮危害极大，是HX_N3 型高原机车产生轮缘径向裂纹的主要原因。该分析方法可为其他形式的机车车轮损伤研究提供参考。
2022年06期 v.45;No.243 45-52页 [查看摘要][在线阅读][下载 2326K] [下载次数：97 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ] - 杨帆;郑志刚;朱向阳;李冠军;
在小半径曲线较多的线路上，使用径向转向架有利于减少轮轨磨耗、降低铁路机车的运营维护成本。文章基于HX_D1C型机车三轴径向转向架技术，通过在HX_D1型机车转向架的底部加装一套下置式径向装置，研发了一种两轴径向转向架，并对构架、一系悬挂装置等进行了适应性修改。该转向架的整体方案与径向装置高度利用了HX_D1C型机车径向转向架的研究成果，将三轴径向转向架技术移植到两轴径向转向架，实现了平台化、系列化、简统化的目的，并对原有径向装置的潜在问题进行了改进。
2022年06期 v.45;No.243 53-56页 [查看摘要][在线阅读][下载 1361K] [下载次数：215 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ] - 张月来;孙洪雨;闫岩;
文章基于某国产化电力机车不退火转向架构架的制造，阐述了不退火构架的型式强度试验情况，并模拟测试了构架全寿命周期四个阶段的表面残余应力，以及疲劳试验结束后的近表层残余应力。结果表明：不退火构架型式强度试验合格；不退火构架通过喷丸工艺在表面和近表层引入较大的压缩残余应力，而且压缩残余应力在全寿命周期会得到维持，不会发生明显的残余应力释放。
2022年06期 v.45;No.243 57-60+90页 [查看摘要][在线阅读][下载 1302K] [下载次数：121 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 张晓峰;方伟东;季亚超;
在深入研究产品技术平台理念的基础上，文章对机车构架的典型结构、强度分析标准和仿真分析流程进行梳理研究，结合累积的构架仿真分析经验，开发了系列化交互式机车转向架构架仿真分析系统。基于DHTML技术在ANSYS软件平台上构建仿真分析系统，可实现构架仿真分析的自动化、规范化。
2022年06期 v.45;No.243 61-64页 [查看摘要][在线阅读][下载 1927K] [下载次数：50 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ] - 廖家鹏;曹龙韬;龚兰芳;刘晓波;
轨道交通车辆运营状态下，转向架构架主要受到来自轮轨的疲劳冲击，其主承载部位的受力多为三向应力状态，为了研究转向架构架焊接接头的疲劳行为，探讨疲劳失效机理，准确还原承载区域的应力状态是关键。文章针对转向架构架用16MnDR钢，设计并制备了应力集中系数为2.7的片状缺口疲劳样品，以等效构架焊接接头的应力状态；通过对比标准疲劳样品和缺口疲劳样品的疲劳试验结果，研究了缺口效应对16MnDR钢疲劳寿命的影响，讨论了局部应力集中对材料疲劳裂纹萌生和疲劳裂纹扩展的影响机理。结果表明：在相同名义应力下，缺口疲劳样品的疲劳寿命显著低于标准疲劳样品的疲劳寿命，缺口疲劳样品的疲劳裂纹呈多裂纹起始；在相同名义应力下，缺口疲劳样品的疲劳裂纹起始寿命显著低于标准疲劳样品的疲劳裂纹起始寿命，而疲劳裂纹扩展寿命与标准疲劳样品的疲劳裂纹扩展寿命相当，导致缺口疲劳样品的疲劳寿命低于标准疲劳样品的疲劳寿命。
2022年06期 v.45;No.243 65-69页 [查看摘要][在线阅读][下载 2531K] [下载次数：163 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：0 ] - 李岑;姚毓瑾;袁雨青;虞大联;孙守光;
针对高速磁浮列车铝合金悬浮架螺栓群连接结构有限元分析方法的不足，文章综合分析了预紧力单元法、温度等效法和等效力法等3种螺栓预紧力的模拟方法，以及接触法、耦合与约束方程法两种连接结构接触的模拟方法，搭建了磁浮构架有限元模型，并以C型托臂为对象，研究螺栓连接件应力分布情况。结果表明，采用等效力法、耦合与约束方程法进行螺栓群连接件有限元分析，能较为正确地反映磁浮构架结构的实际受力情况，不会出现局部应力集中，且计算效率较高。
2022年06期 v.45;No.243 70-73+100页 [查看摘要][在线阅读][下载 1667K] [下载次数：162 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ] - 胡远啸;钟晓波;陶功安;孙亮;
当铁道车辆的车轮多边形发展到一定程度时，不仅会加剧车辆在运行中产生的振动，严重时还会影响列车的安全运行，目前都是通过镟轮来消除其影响。车轮多边形镟轮没有明确的判断标准，多是根据滚动圆的跳动度进行镟轮。文章通过动力学仿真软件Simpack，以IEC 61373-2010规定的轴箱垂向振动加速度38 m/s~2为限值，计算了1～10阶单阶次车轮多边形的跳动度限值，作为单阶次车轮多边形镟轮的标准，在此基础上提出一种以跳动度总贡献度作为多阶次车轮多边形镟轮标准的方法，并以某条线路实测的车轮多边形为例介绍了该方法的应用。
2022年06期 v.45;No.243 74-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 1660K] [下载次数：169 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ] - 闫科超;王磊;徐艳晖;刘文俊;
文章以HX_D2型机车齿轮箱为例，基于格子玻尔兹曼方法，建立齿轮箱内流场模型，通过改变齿轮转向、从动齿轮转速、从动齿轮浸油深度、润滑油温度等影响因素，对齿轮箱内部压力场进行数值仿真，分析各因素对齿轮箱内部压力场的影响，进而研究齿轮箱内部压力场的动态变化规律。
2022年06期 v.45;No.243 79-84页 [查看摘要][在线阅读][下载 2624K] [下载次数：73 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ] - 徐辉;宋冬利;张卫华;江炘坤;
为了能够在地铁运营中预测车辆动力学性能，采用UM动力学软件建立地铁列车多体动力学简化模型，以实测车轮径跳数据作为动力学输入值，构建包含实测数据和动力学仿真结果的网络数据集，运用贝叶斯正则化算法搭建神经网络模型，对车辆稳定性、平稳性和安全性指标进行预测。研究结果表明：车轮径跳的变化值都有随第一次镟后径跳值的增大而逐渐增大的趋势，且其分散性也受到镟后径跳值影响。仿真发现车轮径跳幅值和阶次的变化会导致轮轨垂向力、轮轴横向力和轮重减载率相应增长，且随着径跳幅值和阶次的增加，这种影响会逐渐增大。基于实测径跳值、轮径值及里程值输入的神经网络预测模型能够有效预测车辆各动力学指标值。
2022年06期 v.45;No.243 85-90页 [查看摘要][在线阅读][下载 1745K] [下载次数：152 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ] - 赵彬娜;刘余龙;陈姝枚;
作为长期承受振动载荷的走行部件，转向架发生振动疲劳破坏的危害尤为严重。针对转向架悬伸部件在运用过程中由振动载荷产生的疲劳裂纹甚至破坏问题，文章以转向架端部安装支架为例，建立端部安装支架模型，通过对模型进行模态分析和随机振动应力响应分析，识别端部安装支架的动态薄弱位置，并对相应位置进行累积损伤评估，进而对影响悬伸部件随机振动疲劳强度的因素进行研究。结果表明，悬伸部件的随机振动疲劳强度主要受其安装位置、结构模态、随机振动激励输入、随机振动响应应力等因素的影响。
2022年06期 v.45;No.243 91-94页 [查看摘要][在线阅读][下载 1255K] [下载次数：244 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：0 ] - 刘智;黄孝卿;邹强;潘胜利;
在车轮结构设计阶段确保车轮服役安全性能的前提下，减轻车轮重量，可降低簧下质量，提高地铁车辆乘坐舒适性。文章基于某出口国外地铁车辆车轮项目，利用有限元软件对新设计车轮进行了静强度、疲劳强度及制动热力学分析计算与校核，并对实物进行了检验。结果表明：新设计车轮质量仅为299 kg，较普通地铁车辆车轮减重10%以上；车轮的静强度、疲劳强度和制动计算结果，以及组织性能均满足标准要求。
2022年06期 v.45;No.243 95-100页 [查看摘要][在线阅读][下载 2424K] [下载次数：257 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：0 ] - 张宇峥;聂显鹏;于春洋;王晗;相运成;李春来;
综合考虑目前地铁车辆常用的两种转向架轴端线缆固定方式的优缺点，提出一种支架集成式轴箱盖，通过在轴箱盖上集成定位安装接口实现线缆固定。文章建立线缆支架和支架集成式轴箱盖的有限元模型，并进行模态分析和强度计算，结果证实支架集成式轴箱盖能够满足疲劳寿命要求，而线缆支架不能满足。某地铁车辆的振动试验和线路普查结果表明：线缆支架模态频率因与线路激扰频率接近，会产生共振发生疲劳破坏；支架集成式轴箱盖模态频率避开了线路激扰频率，不会产生共振，满足设计要求。
2022年06期 v.45;No.243 101-104+110页 [查看摘要][在线阅读][下载 1969K] [下载次数：93 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 陈昱洲;于建顺;刘洋;朱剑;陈三猛;刘琪;郝宋;赵康发;
动车组牵引变压器采用定频冷却风机，噪声大，传入客室或站台会引起乘客不适，为此研制了动车组牵引变压器冷却风机智能控制柜。该智能控制柜能实时根据变压器的油温提供精准的冷却风量，尽量降低冷却风机的转速和噪声，从而改善客室和车外噪声。文章介绍了智能控制柜的结构和主要技术参数，详细阐述了主电路的工作原理、变压器油温控制逻辑、参数优化和仿真结果，进行了承载结构的强度计算和模态分析，以及散热器的散热性能计算。各项计算结果和试验结果均满足标准要求，实现了动车组牵引变压器的降噪要求。
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