摘要：将车辆系统在随机轨道谱激励下的动力响应与疲劳强度理论结合起来，以客车及ＲＤ３轴为例，进行了客车的随机响应计算与车轴响应谱的建立，并在此基础上，运用局部应力应变法和累积损伤理论进行了车轴疲劳寿命估算和可靠性分析，为新型车辆结构的随机疲劳寿命估算和可靠性设计提供了一种有应用意义的方法和途径。

摘要：研究了7075-T6铝合金薄板激光复合焊焊接接头疲劳裂纹扩展寿命.同时通过试验建立了不同热输入与弹性模量之间的函数关系并预测了给定热输入下的疲劳寿命.基于改进的Forman公式,提出了一种考虑7075-T6复合焊接头性能差异性、应力强度因子门槛值、裂纹扩展驱动力以及残余应力等多因素耦合的接头寿命预测模型.通过有限元模拟仿真并结合裂纹扩展和接头拉伸试验,对提出的模型进行了验证.结果表明,该模型预报的接头寿命与试验结果吻合较好.

摘要：研究激光-电弧复合焊接2 mm板7075-T6铝合金在不同应力比R和应力幅σa下的疲劳裂纹扩展行为.结果表明,优选的复合焊工艺参数激光功率3 kW、电流110A和焊接速度3 m/min条件下接头和母材的疲劳裂纹扩展速率曲线存在交叉现象,即当应力强度因子幅#K小于15.6 MPa.m1/2时,接头的疲劳裂纹扩展速率小于母材,反之则接头的疲劳裂纹扩展速率大于母材.而对应同一#K值,高应力比下的疲劳裂纹扩展速率快于低应力比条件下的扩展速率.应力幅或平均应力是影响疲劳裂纹扩展特性的主要因素.

摘要：从轨道列车车钩缓冲装置功能和失效原理、分类和标准、理论和应用与列车整体碰撞响应4个方面,梳理了近20年车钩缓冲装置在列车碰撞领域的研究方法和研究成果,总结了4个方面研究的优缺点与未来亟待解决的问题;从列车碰撞动力学的角度,阐述了车钩缓冲装置在列车碰撞中的作用,及其在车辆系统整体设计中的地位;基于欧盟、美国、日本与中国列车耐撞性和强度标准,介绍了车钩缓冲装置的子部件组成;从车钩缓冲装置理论模型在列车碰撞动力学模型和有限元模型的应用剖析其演化过程;基于当前国内外车钩缓冲装置的研究现状,指出未来轨道列车车钩缓冲装置的研究趋势和发展目标。研究结果表明:车钩缓冲装置是列车多级吸能系统中重要组成部分之一,需针对不同车钩缓冲装置类型建立不同的力学模型,准确反映缓冲器的非线性迟滞特性和压溃管的压溃吸能特性,以及车钩的运动关系;在国内外现行标准中,仅规定了车钩缓冲装置的静强度指标,且仅有货车车辆缓冲器的详细界定,缺乏中高速轨道车辆的车钩缓冲装置在动态场景下的载荷指标、能量上限等标准规范;胶泥、气液缓冲器具有比摩擦式缓冲器更好的碰撞力学性能,但其复杂的非线性特性描述依赖于准确的数学模型和试验,目前尚未对车钩缓冲装置数学模型的横向、垂向动态特性进行详细研究;应结合试验,加强研究车辆运行和碰撞过程中车钩缓冲装置的触发和失效稳定性,及其对列车纵向撞击响应的影响;中低速下较大的车钩缓冲装置刚度会导致非正常的垂向和横向响应,不同速度等级下车钩缓冲装置的力学特性和初始姿态对车辆碰撞机理的影响较大。

摘要：基于不同条件下均匀线性阵列的波束形成输出,分析了阵列尺寸、传声器数目、信号频率、阵列张角等参数对其性能的影响。以非规则轮形阵列为例,阐述了平面阵列性能仿真分析方法及过程,并对矩形网格阵列、十字轴阵列、人字形阵列、圆环阵列、非规则的扇形轮阵列进行了仿真分析及对比,得出了各阵列的阵列模式径向分布函数和最大旁瓣水平随波数的变化关系,探讨了传声器布置形式对阵列性能的影响。在此基础上,开发了通用的阵列性能分析软件,为阵列性能分析、阵列选型和阵列设计及优化提供了有力工具。

摘要：根据轮轨相互作用特点,利用地面测试数据的信息,采用阈值判断法提取有效的轮轨力数据。设计基于径向基函数神经网络的算法,用以处理不同测试单元处的轮轨力的非线性关系,用不同车轮不同作用点位置作用下的横、垂向力训练神经网络,实现了测力钢轨轮轨力的连续测试,并对3种工况进行了仿真试验。分析结果表明:既存在干扰又存在应变片损坏时的连续轮轨力精度较只存在干扰及部分应变片损坏的低;算法能对采样频率低于8 720.9 Hz的轮轨力信号进行实时处理,算法具有很好的适用性。

摘要：针对虚拟样机技术在铁路机车车辆行业的研究状况,分析了铁路机车车辆虚拟样机研究的必要性,提出了具体的研究方法和思路,给出了实现的框架,并针对基于性能的三维CAD参数化设计、机车车辆多体动力学模型的可视拓扑模型的建立及自动求解、虚拟样机可视平台、系统协同仿真平台及数据PDM等关键技术进行了探讨,给出了初步的研究结果及实践,为铁路机车车辆虚拟样机的国产化研究提供了一条有效的解决途径。

摘要：本研究设计制作的高温超导直线同步电机样机中,次级使用由Y-Ba-Cu-O带材绕制成的4个跑道型硅钢芯超导线圈,以传统的铜线绕组作为初级,其中4个次级超导线圈串联并在其背部附加铁轭。通过改变初次级间的气隙,研究了不同气隙高度下该样机的推进力和法向力。结果表明,在气隙高度较低时,推进力随着气隙的增大迅速衰减,而气隙高度较高时,推进力的衰减减弱。并且本直线电机样机的推进力密度为117 N/m,而只用了不到16 m长的超导带材。可为今后大型直线同步电机的设计提供参考。

摘要：系统阐述了轮轨滚动接触疲劳损伤的分类、萌生机理、影响因素、引发后果及常用萌生预测模型等,总结了其复杂性的根源;梳理了中国轨道交通系统近年来发生的各种轮轨滚动接触疲劳的相关研究成果,分别总结了高速铁路、普速铁路和地铁等系统轮轨滚动接触疲劳的基本特征、萌生机理及治理措施等;展示了在局部和连续型滚动接触疲劳研究中,现场跟踪测试、现场试样失效分析、试验台试验、数值模拟及线路试验等研究方法的系统化应用及重要结果;讨论了不同轨道交通系统滚动接触疲劳差异的根本原因及滚动接触疲劳各影响因素的相对重要性,并从现场治理和机理研究2个方面提出了展望。研究结果表明:高速动车组轮轨局部型滚动接触疲劳(月牙形裂纹)对运营安全的威胁可控,其重要源头之一是硌伤;过大的接触应力和蠕滑率是引发轮轨连续型滚动接触疲劳的关键,其根本原因包括小半径曲线、轮轨失形、轮轨廓形与轨道曲线设计不合理、大坡度与起伏坡度、低黏着与增黏、频繁启停及轨道安装误差等,近10年来开始大量使用的大功率电力机车在复杂条件线路运行时,呈现的严重车轮滚动接触疲劳是上述影响因素综合作用的集中体现;可行的滚动接触疲劳防治措施包括避免或及时修复严重硌伤、优化曲线段轮轨廓形匹配、优化轮轨镟修/打磨策略、加装或优化车轮研磨子、机车车辆定期调头运行、优化机车电气补偿与牵引制动控制、使用优质增黏砂、优化踏面制动和及时维护轨道与列车关键部件等,不同轮轨系统可根据其特点酌情选用;从现场防治角度,应建立轮轨滚动接触疲劳的精确预测模型,并依此实现不同服役条件下的滚动接触疲劳无限和有限寿命设计及最佳轮轨维修策略制定;从疲劳机理角度,应重点研究疲劳裂纹萌生的微观裂纹扩展机制和磨耗影响机制。

摘要：车体结构灵敏度为车体结构修改提供依据,是现代车体结构设计过程中的重要内容之一。本文以某双层动车组车体为研究对象,建立车体有限元模型,计算车体模态、应力及变形。以车体底架、侧墙、顶板、端墙等不同部位板厚度参数为设计变量,用半分析灵敏度方法,以车体模态频率、静载荷作用下的应力和变形为设计响应,计算响应对各设计变量的灵敏度。计算结果表明,车体前3阶模态频率随底架、侧墙、车顶结构厚度的增加而增大,随端墙、牵枕缓部位板件厚度的增加而减小;车体底架变形对下底板、车顶、侧墙各板板件厚度灵敏度较大,为负值;关键位置应力灵敏度多为负值。通过灵敏度计算分析,揭示影响车体性能的主要因素,明确提高车体模态频率、减小变形及应力的措施。通过灵敏度分析对车体结构进行修改,在提高低阶模态频率并保证变形和应力满足要求的前提下,使车体质量减少410kg。