摘要：[目的]我国某型高速铁路动车组运行途中二系垂向减振器下端橡胶节点(以下简称“下端节点”)安装螺栓发生松脱,需查明螺栓松脱的原因,并找到解决问题的相关措施。[方法]简述了减振器的结构组成。针对导致螺栓松脱的3个可能原因,对减振器的设计结构进行校核及生产过程检查,发现减振器下端节点的扭转刚度超过运用最大允许值,反向校核得到计算工况下的螺栓松动条件。按动车组实际运用条件进行了台架试验及线路试验,以验证并确定螺栓松动的具体原因。基于螺栓松动的原因,提出了3个相应的解决措施,并通过台架试验验证了所提措施的有效性。[结果及结论]减振器安装螺栓发生松脱,其原因是受到紧固力矩降低、接触面摩擦因数减小、下端节点扭转刚度增大等不利条件的综合作用。优化装配膏涂抹工艺、降低下端节点的扭转刚度、提高紧固力矩的标称值,能够有效防止螺栓发生松脱。

摘要：[目的]欧洲标准EN 15227:2020中明确要求排障器除了具备排障功能外,还应具备能量吸收功能,并规定了不同速度等级列车排障器应吸收的能量值。基于此要求,有必要对市域轨道交通A型列车排障器的结构设计进行研究。[方法]结合我国某市域轨道交通列车实际项目的需求,提出了设计速度为140 km/h的市域轨道交通A型列车排障器的结构设计方案。分别对该排障器的排障单元、吸能单元、防脱机构等主要部件的结构进行了设计。根据EN 15227:2020标准中静态负载及动态过载要求,对排障器进行了静强度和动态吸能的仿真分析计算。将仿真计算结果与标准规定的性能要求进行了对比,以评估该排障器结构设计方案的可行性。[结果及结论]排障器在2种静态负载工况下的最大应力均小于标准规定的防撞部件材料屈服强度。动态吸能过程中,铝蜂窝的缓冲力较为平稳,排障器各部件均未发生失效,总吸能量满足标准要求,吸能单元选型合理。由此可认为该排障器结构设计合理,排障能力强,具有良好的缓冲和吸能特性,可以满足市域轨道交通A型列车的使用要求。

摘要：[目的]排障器作为在高速列车被动安全防护的主要设备,可以有效排除进入车轮和轨道之间的障碍物。但排障器传统设计方案不能满足EN 15227:2020标准中排障器新增中间位置过载情况下的吸能要求,为此,需要优化高速列车排障器的吸能设计方案。[方法]对排障器的既有设计方案进行了优化,提出了内置铝蜂窝包覆式吸能器的高速列车排障器设计方案。建立了内置铝蜂窝包覆式吸能器高速列车排障器的三维模型,采用LS-DYNA软件对排障器压缩过程进行计算分析,得到了排障器的缓冲力-位移仿真曲线。使用500 t压力机对该排障器进行准静态压缩试验,得到了排障器的缓冲力-位移试验曲线。将仿真曲线和试验曲线进行对比,以验证仿真计算结果的可靠性。[结果及结论]仿真结果和试验结果均满足EN 15227:2020标准的要求,仿真曲线和试验曲线具有高度的一致性,可采用所建排障器三维模型及仿真计算结果来指导方案设计。在仿真压缩和试验压缩过程中,优化后的排障器压缩性能表现均很稳定,其缓冲力-位移曲线平稳可控。

摘要：[目的]由于地铁列车空间相对狭小、载客量较大,其消防和生命安全问题在公共交通行业中备受关注。为了评估美国某城市铁路系统的地铁列车紧急疏散模型,根据NFPA(美国防火协会)编制的NFPA 130:2023《固定导轨交通和客运铁路系统标准》中,关于地板结构耐火时间的设计要求,对比人员必要的疏散时间与可用疏散时间,验证列车防火设计的合理性。[方法]利用人员疏散能力模拟软件Pathfinder建立人员疏散模型,分析车内人员逃生至某安全位置的疏散时间,以及在不同紧急停车条件下不同编组列车的疏散时间。[结果及结论]两辆联挂列车在满载情况下的站台疏散时间小于1 min。在隧道内,4辆及6辆编组列车的人员从列车内疏散至安全通道的时间分别为12 min和17 min。基于上述疏散时间,考虑制动时间后的总疏散用时仍小于地板结构耐火的30 min,证明了地板结构耐火设计的合理性。

摘要：[目的]牵引载荷和制动载荷过大,是城市轨道交通车辆牵引梁-枕梁-缓冲梁结构(以下简称“牵枕缓结构”)焊缝产生疲劳裂纹的重要原因之一。为了有效控制车辆结构产生裂纹的可能性,需要在设计阶段对牵引与制动工况下车辆结构强度的分析方法进行深入研究。[方法]以我国某城市轨道交通线路为研究对象,通过线路试验数据分析受力点载荷的相位关系,对牵引与制动工况下载荷的相位测试结果进行分析。在阐述牵引与制动工况下载荷分配理论的基础上,设计了4个有限元模型约束方案,以分析不同方案下的车辆牵枕缓结构强度,对比仿真载荷值与试验载荷值。选取牵枕缓结构与底架焊接的3处主要焊缝,分析了3处焊缝在4个建模方案下的疲劳评估结果。[结果及结论]方案1—方案3下,载荷通过惯性载荷的形式施加,牵引与制动工况下受力点的载荷分配比例、受力方向同列车运行时的载荷分配比例、受力方向不一致。方案4(集中力加载形式)能较好地反映受力点载荷的相位关系及载荷大小。

摘要：[目的]城市轨道交通车辆转向架大多采用转臂定位结构。该结构下的一系钢弹簧常发生断裂问题,断裂区域多发生在与支撑圈接触的第一工作圈。导致钢弹簧断裂的影响因素较多,需要对此进行深入分析。[方法]结合车辆实际运用情况,优化了钢弹簧应力的计算方法,以具体项目设计参数为输入,评估了钢弹簧在考虑横向载荷后的应力水平情况,并计算其应力占比。选取某项目转向架一系钢弹簧组进行台架试验研究,描述了台架试验的设备及工装,一系内外螺旋钢弹簧贴片布置,以及试验加载及数据分析等情况。分析了B组内圈弹簧的应力测试结果,并以某测点在转臂侧的受力情况为例,分析了车辆采用转臂定位结构时钢弹簧的运用工况,重点分析了转臂转动对钢弹簧不同位置处所受应力的影响。最后从改善弹簧疲劳应力及接触线控制2个方面,对弹簧疲劳断裂的应对措施提出了建议。[结果及结论]此类弹簧疲劳断裂并非由于设计裕量不足引起,而是在制造过程中存在夹砂、聚粉及人工修磨不当等问题,导致接触线不连续,钢弹簧发生了应力集中。

摘要：[目的]为全面把握市场需求,并开发出具有市场竞争力的LRV(轻轨车辆)产品,特对铰接转向架轻轨车辆进行调研。[方法]阐述了轻轨车辆的基本特征,包括车辆整体及其转向架、车体及驾驶室等。对6种典型铰接转向架轻轨车辆的发展历史、主要技术特征及应用场景进行了分析。[结果及结论]通过对发展脉络、应用场景的深入洞察及六种车型关键技术参数的收集,为产品设计提供了市场需求的坚实基础及开发项目的可行性指引,助力快速决策车辆技术参数。基于这些调研成果,提出了开发更具市场竞争力的轻轨车辆设计方向,包括提升乘客便利性和增强车辆性能等。

摘要：[目的]市域轨道交通车辆是为了适配市域轨道交通线路而全新设计开发的车型,其使用环境、线路参数及车辆配置同高速铁路动车组、城市轨道交通车辆相比均有所区别。有必要对市域轨道交通车辆的修程模式开展研究。[方法]从平衡车辆的可靠性和经济性角度出发,提出了适合市域轨道交通车辆的修程模式。对比分析了相关标准对市域轨道交通车辆修程的要求,并将这些要求作为制定其修程模式的首要参考条件。调研了我国已投入运营的4条市域轨道交通线路的车辆运用情况,获得这些线路实际的车辆修程数据。以其中的2条线路为例,对实际线路的RAMS(可靠性、可用性、可维护性和安全性)数据与零部件寿命的匹配性进行分析,从安全性、经济性和设备寿命匹配等角度,对车辆修程制度进行了综合衡量。[结果及结论]市域轨道交通车辆修程的制定,须同时考虑零部件使用寿命的2个强相关因素——运用时间和运用里程,并选取二者匹配性最优的修程模式。市域轨道交通车辆日常运用修分为2个级别:列检(一级修)、以运用时间或运用里程为考量指标的月检(二级修)。高级修则分为定修-架修-大修系列,或分为三级修-四级修-五级修系列。

摘要：[目的]随着数字化进程的推进,MBD(基于模型的定义)技术正日益受到关注。MBD技术可以显著提高设计与制造的协同效率,有必要基于MBD技术,对轨道交通车辆设备设计、工艺、制造一体化研发技术进行研究。[方法]阐述了MBD技术的定义,以及在飞机制造领域和轨道交通领域的应用情况。选取车辆的制动管路作为一体化研发(含设计、工艺、制造全过程)的对象,以Winchill系统为数据管理平台,以Creo为三维设计、标注工具,开发了制动管路仿真软件,搭建了基于MBD的轨道交通车辆制动管路设计、工艺、制造、服务一体化研发平台,实现了设计数据、工艺数据基于三维模型的发布与系统间传递。组建了一条自动化、无人化、基于MBD的制动管路生产线,形成了产品的一套规范、标准及流程。[结果及结论]基于MBD的轨道交通车辆制动管路设计、工艺、制造一体化研发技术,可在单一数据源的产品数据管理条件下实现设计、工艺、制造在系统平台协同工作的预期目标。

摘要：[目的]随着列车运行速度的提高,列车噪声指标逐渐成为制约高速铁路发展的重要因素。应进一步挖掘受电弓区域的气动声学正向优化设计潜力,提出受电弓区域气动噪声的优化设计方案。[方法]以复兴号标准动车组(型号为CR400BF)为研究对象,阐述了研究内容、技术路线及研究方法。采用LES(大涡模拟)算法及FW-H方程,对高速铁路动车组受电弓区域的气动噪声展开研究。对既有高速铁路CRH380BL型动车组受电弓区域的气动声学性能进行研究,针对受电弓中上部本体结构和底部导流结构的优化措施,设计了6个组合优化方案,评价了各优化方案的气动噪声优化效果。将最佳优化方案应用在CR400BF型动车组上,进一步测试其优化效果。[结果及结论]方案4为最佳优化方案。将方案4应用于CR400BF型动车组,在列车运行速度为350 km/h的工况下,在距离受电弓最近的标准测点处,整车的辐射噪声声压级减少了0.99 dB(A),受电弓区域的辐射噪声声压级减少了1.70 dB(A)。方案4作为受电弓新的降噪方法,技术要求较低,具有较大的市场应用空间。