摘要：研究了一类含刚性及弹性复合约束的两自由度受迫振动系统,基于双参数协同仿真的数值计算方法,在关键参数激振力频率和两质块间间隙值构成的参数平面上获得了系统周期运动的模式类型和存在区域;揭示了无冲击振动和相邻基本周期冲击振动之间、相邻基本周期运动之间的转迁规律;分析了弹性约束刚度变化对系统周期运动模式类型和存在区域的影响。结果表明:无冲击振动和相邻基本周期运动之间、相邻基本周期运动之间都存在两类主要的转迁区域,包括舌状域和迟滞域;舌状域中包含具有规律性的亚谐运动,这些亚谐运动和相邻的基本周期运动在舌状域边界线附近构成迟滞域群;增大弹性约束处的刚度值,会使得双参数平面中低频率域的概周期运动、混沌运动存在域显著增大,并分割周期运动存在域。

摘要：随着高速列车运营速度不断提高,轨道交通产生的振动噪声会严重影响列车的车内声环境,进而降低乘坐舒适性,因此针对列车噪声源部位的车体隔声设计至关重要。目前的隔声措施能够有效控制车内中高频噪声,而对于低频噪声的抑制效果还有待进一步提升。声子晶体是一种具有弹性波带隙的周期性结构材料,该结构不需要大尺寸即可在局域共振作用下形成低频带隙,进而抑制弹性波的传播从而起到低频降噪作用。基于声子晶体周期性理论,以车辆转向架部位地板的木骨支撑层为对象,研究声子晶体在木骨支撑层隔声中的应用,系统分析声子晶体结构的带隙特性和隔声特性以及基于声子晶体结构的支撑层隔声性能。研究结果表明:通过改变结构形式及其参数可实现对于声子晶体结构的带隙形成频带及其隔声特性的人为设计和控制;以高速列车地板中的木骨结构为对象,结合声子晶体理论将其设计为木骨和声子晶体组合结构形式,不仅能够保持声子晶体在0~220 Hz低频段和620~710 Hz频段优越的隔声性能,同时可极大提升220~620 Hz频段的隔声性能;既维持该层结构的支撑作用,又能很好提升隔声性能,在高速列车地板设计中具有很强的有效性和适用性。

摘要：为治理动车组车体弹性异常振动问题,首先,结合车辆系统工作变形测试分析、车体模态测试分析和车辆刚柔耦合动力学模型仿真分析探究车体异常振动成因;随后,以转向架蛇行最小阻尼比为目标函数,基于Sobol'全局灵敏度分析方法分析关键参数全局灵敏度,依据各参数总灵敏和一阶主灵敏度筛选影响转向架蛇行稳定性的重要参数,并基于车辆系统刚柔耦合动力学模型对筛选出的参数进行优化;最后,对优化前后车体的弹性振动进行对比验证。研究结果表明:转向架的蛇行频率接近车体菱形模态频率的同时,转向架的蛇行模态阻尼比也减小到接近于零,蛇行稳定性裕量明显不足,从而引起转向架的蛇行与车体菱形同步运动,导致车体菱形模态振动放大,发生车体的弹性异常振动现象;参数优化后,车体的菱形模态振动能量明显降低,有效抑制了车体弹性异常振动;Sobol'法可有效评估参数灵敏度,提高优化效率,可为车辆设计和参数优化等问题提供参考。

摘要：为了解决道岔设备智能故障诊断中特征指标难以提取以及模型训练时间较长的问题,以ZDJ9型转辙机带动的道岔设备为研究对象,以转辙机功率曲线为数据基础,提出一种基于参数优化变分模态分解(Variational Mode Decomposition,VMD)和改进最小二乘支持向量机(Least Squares Support Vector Machines,LSSVM)的道岔故障诊断方法。首先,采用鲸鱼优化算法(Whale Optimization Algorithm,WOA)优化VMD参数,得到模态(Intrinsic Mode Functions,IMF)分量个数和惩罚因子的最优参数组合。其次,计算IMF分量与功率曲线的相关系数,优选相关性较大的前3阶IMF分量,并计算功率谱熵、模糊熵及包络熵值,建立多特征融合样本数据库。最后,针对麻雀搜索算法(Sparrow Search Algorithm,SSA)易陷入局部最优的问题,通过改进Tent混沌映射初始化策略随机生成种群,正余弦算法(Sine Cosine Algorithm,SCA)更新追随者的位置,并采用改进SSA优化LSSVM算法的惩罚因子和核函数方差,构建基于TSSSA-LSSVM的道岔故障诊断模型。实验结果表明:所提道岔故障诊断方法是可行的,采用多特征融合能够更加全面地提取道岔典型故障特征,反映道岔的真实运行状态,提高了故障诊断准确率,而且较TSSSA-SVM,PSO-LSSVM,GWO-LSSVM以及SSA-LSSVM等方法具有较高的故障诊断准确率、召回率以及较低的漏报率,减少了模型训练时间,完全满足现场道岔故障导向安全的原则,具有更好的故障诊断性能,对现场道岔设备的故障维修具有一定的指导意义。

摘要：分析了目前夹持装置的夹持需求,重点介绍了近恒力夹持装置的基本原理和结构特点,分析了机构中存在的问题和需要解决的难点,提出了一种基于SolidWorks中智能尺寸约束的近恒力输出夹持机构设计方法,通过在该软件中设置相应的夹持机构的结构尺寸与几何约束条件,使得机构的每个部分的尺寸都可以自动计算和调整,并介绍了设计过程中的核心技术与操作方法,实现了对近恒力夹持机构的结构设计。为了验证该装置的性能和实用性,通过实例对夹持装置钳口输出夹持力进行了分析和评估,结果表明,对该机构提出的设计方法简易快捷,具有一定的实用价值。

摘要：目前,国内已面向全球发布了当前世界上可实现的速度最快陆地公共交通工具——时速600公里高速磁浮交通系统。随着高速磁浮列车的速度的不断提高,列车通过隧道诱发的压力波愈加剧烈,并呈现出轮轨高速列车不同的气动特性,使得车内压力舒适性问题更加突出。本文采用一维可压缩非定常不等熵流动模型特征线法和时间常数法,在论证了研究方法的基础上,分析了两列车在不同位置处交会时基于车内压力舒适性的最不利隧道长度,研究了时速600公里磁浮列车的最不利交会位置。研究结果表明:基于车内Δpmax,3s的最大值呈先增大后减小的趋势;在最不利隧道长度下,先进入隧道列车的头车在三分之一和洞口位置处较为恶劣,对于后进入隧道列车而言,头尾车和中间车均在三分之一交会处较为恶劣。研究成果可为车体气动疲劳强度设计提供基础数据。

摘要：为研究时速600公里单列磁浮列车通过净空面积为100 m2的双线隧道时作用在车体表面和隧道壁面上的气动载荷,基于STAR CCM+流体仿真软件,采用三维非定常可压缩流动N-S方程和IDDES湍流模型,结合重叠网格技术模拟实际列车通过隧道的过程。分别在隧道内运行的列车头尾车流线型区域、第一位风挡、第四位风挡、第四位风挡及第四节车厢中部区域分别做截面,通过绘制截面上列车表面和隧道壁面的压力分布极坐标图与压力云图对比,研究列车在隧道内稳定运行时列车表面和隧道周向气动载荷的相互影响规律,为以后磁浮线路隧道衬砌的设计提供参考。研究结果表明:列车在隧道内稳定运行时,车头流线型区域周向压力分布较为均匀。同一截面隧道壁面上的压力受到列车鼻尖流线型区域的影响,靠近列车侧压力较小,最大为4000 Pa。远离列车侧压力较大,最大为6000 Pa,呈现出一定的三维特性;风挡两侧和顶部压力相差不大,上部和下部间隙由于涡旋的产生形成低压区,同一截面隧道壁面上的压力沿隧道周向压力分布均匀,最大为2000 Pa;中间车表面较为光滑,复杂流动较少,车身周向压力与同一截面的隧道壁面压力大小接近,最大为800 Pa;尾车流线型区域受到车尾膨胀波的影响,压力为负值,且尾车鼻尖底部压力接近于0,同一截面上隧道壁面在靠近列车一侧负压值更大,最大负压值为−4000 Pa。

摘要：针对大型双柱上压式快速锻造液压机的组合活动横梁预紧结构及特点,分析了采用整机设计方法来设计活动横梁的不足,通过偏载分析确定了先单独设计活动横梁再设计整机的方法。基于该设计方法,通过分析坯料的锻造过程,建立了以锻压正面体坯料为例的工况分析模型,对比分析了不同工况下的预紧力,确定了快速上行是组合活动横梁拉杆预紧力分析的恶劣工况。建立了恶劣工况下的拉杆预紧力模型,提出了预紧力确定思路。通过有限元分析,验证了组合活动横梁预紧力确定思路的正确性。为大型双柱上压式快速锻造液压机组合活动横梁的预紧力结构设计和理论研究提供了一种可行性的思路和方法。

摘要：当车辆通过轨道的局部不平顺时,轮轨间将产生大小突变且具有随机性的作用力,使车辆垂向系统的动态响应发生较大变化,这会影响车辆与轨道部件的疲劳寿命、影响车辆行驶的平稳性,还会导致车辆振动加剧。为分析当轮轨间发生冲击振动时车辆垂向减振系统的动态特性,通过建立一种垂向轮轨冲击振动系统物理数学模型,将动力学方程处理为无量纲形式,利用定步长四阶R-K数值方法求解该冲击振动系统响应,并将轮轨垂向冲击位置作为系统的Poincaré映射界面,结合分岔图、相图、时域响应对该系统在不同的无量纲激振频率下的分岔形式进行了分析,通过数值仿真,分析了系统通过余维二Hopf-Flip分岔、倍周期分岔向混沌运动转迁的过程,为车辆减振设计中的混沌预测和控制提供参考依据。

摘要：为保证高速铁路沿线风灾预警信息具有较高时效性,需要进行高速铁路沿线超短期风速的提前多步预测。针对众多预测模型在预测中可能存在较大误差的问题,采用Tent混沌映射和BFGS拟牛顿法对秃鹰搜索算法进行改进,并用改进的秃鹰搜索算法(IBES)对XGBoost的初始参数进行优化。在构建IBES-XGBoost模型时,加入风速以外的其他气象特征,以提高预测精度。实验结果表明:(1)改进的秃鹰算法相比其他智能优化算法有更好的寻优能力,与其他模型相比IBES-XGBoost在超短期风速的提前多步预测上有着较高的精度和较好的拟合效果。(2)Tent混沌映射和BFGS拟牛顿法对秃鹰算法有着较好的改进效果。(3)IBES-XGBoost能为高速铁路规范下的大风预警提供可靠的提前多步预测结果。