随着列车速度的提升,气动噪声问题愈发突出,而受电弓引发的气动噪声占有较高比例,因此提出一种射流主动降噪方法。通过建立3节车编组的整车模型,采取定常SSTk-w湍流模型和宽频带噪声模型进行仿真,分析高速列车受电弓气动噪声声源及流场特性;基于LES和FW-H声学比拟理论分析研究气动噪声特性。数值计算结果表明,顺向射流降噪效果显著,逆向射流降噪效果不明显。在列车速度350km/h下,施加顺向射流的标准监测点平均总声压级降幅达6.04d B,数值算例结果验证了本文提出的射流主动降噪的有效性。

为研究桁架结构对车桥系统气动特性的影响及其内部风场的分布特征,对某大跨度公铁两用斜拉桥的桁架主桥和箱梁引桥进行节段模型风洞试验,对比不同梁型的车桥系统三分力系数。基于试验结果建立CFD模型,推导适合桁架结构的等效风速计算公式,研究桁架横断面、纵断面及各车道位置处的等效风速分布及侧风折算系数。结果表明,桁架对列车的遮风效应较为显著,零攻角时,列车在桁梁上的阻力、升力及力矩系数约为其在箱梁上的66%、17%、50%;横风流经桁架结构出现了风速三维分布,迎风侧外侧车道上的风速高于其他车道;在各车道上方0.15~0.45倍梁高处的风速较大,最大风速出现的位置与车体形心高度较为吻合;桁架内部的平均风速显著低于来流风速,但在节间两个直角三角形形心附近出现了高风区域,最大侧风折算系数达到了0.92。

本文应用功率键图理论，对液压铆钉机进行了计算机动态数字仿真。这种方法的应用，使其在设计阶段即可根据模拟物理模型，预测该机的动态性能。该法可推广到任何一个需重新设计的非标准设备。

针对HXD2型机车法维莱制动系统存在多种工作模式、结构复杂、故障种类多和系统不确定性大等特点,使用基于解析冗余关系的诊断技术对制动机系统进行故障检测和准确隔离。利用功率键合图对复杂动态系统建模的优势获得制动机的键合图模型,根据键合图模型的因果路径关系推导系统的解析冗余关系,并获得系统故障特征矩阵,再通过系统观测特征与故障特征的比较实现系统的故障检测和隔离。根据这一原理设计的检测与诊断系统已应用于太原铁路局湖东机务段,其仿真实验和现场实际应用说明该诊断系统在保障制动机安全运行方面是有效的。

机车运行过程中,排障器能有效地清除轨道上的障碍物,同时由于受到气动阻力作用,排障器对机车的气动性能有一定影响。采用求解三维、不可压、定常N-S方程的数值计算方法分别对安装不同外形排障器的机车运行时气动性能进行模拟,并针对模拟结果提出外形结构优化方案。结果表明:在机车运行时,不同外形排障器迎风面受到的气动阻力均较大,占机车气动总阻力的26.09%~31.82%;通过对排障器的迎风端面进行开孔处理,可以有效地减少排障器受到的气动阻力,阻力系数减少2%~10%;在同等的开孔面积下,开孔方向对减阻效果有一定影响,横向开孔方案比竖向开孔方案减阻效果更佳。

根据实验得出磁流变液流变学参数,建立磁流变液剪切应力的误差函数,利用多参数优化理论和数据拟合方法对Eyring本构模型的参数进行辨识;针对传统环形阻尼通道磁流变液减振器磁场利用率不高、能耗较大的问题,结合轨道车辆抗蛇行减振器的技术要求,提出一种基于多级径向流动模式的磁流变液减振器,根据流体力学建立磁流变液准静态径向流动的控制微分方程,利用艾林(Eyring)本构模型推导出径向速度随通道半径的理论分布和径向压力随通道半径理论分布,得出减振器阻尼力的计算方法。为验证理论分析的合理性,按照轨道车辆抗蛇行减振器的技术条件,设计制作了基于多级径向流动模式的磁流变液减振器,并利用J95-I型油压减振器试验台对磁流变液减振器进行示功特性测试,比较理论阻尼力与实验阻尼力的变化规律,分析产生误差的主要原因。实验表明实...

将磁流变液减振器的非对称环形阻尼通道分解为有限平行板微通道,按照磁路原理,研究各微通道中的磁感应强度与微通道间隙的理论关系;按照流体力学平板流动模型,建立微通道中磁流变液的准稳态流动微分方程并将其简化,利用双黏本构关系来描述磁流变液的流变学特性;依据非牛顿流体力学,得出微通道中流动磁流变液不滑动边界条件和流动相容条件;通过求解准稳态流动微分方程得出磁流变液在微通道中的流动速度分布;利用有限微通道叠加方法,导出磁流变液减振器阻尼力近似算法。制作具有20%偏心率的磁流变液减振器进行示功测试,实验数据与分析所得阻尼力吻合较好。结果表明,相同励磁条件下环形阻尼通道偏心距使磁流变液减振器阻尼力调节范围减小。

建立某高速列车单循环作用式抗蛇行减振器的简化物理参数模型,该模型基于Kasteel复杂物理参数模型,但对阻尼阀和单向阀进行了合理简化。针对抗蛇行减振器的静、动态特性,进行仿真和台架试验的对比研究。最后,对比研究了简化物理参数模型和传统Maxwell模型下的车辆蛇行运动稳定性。研究结果表明,传统Maxwell模型无法准确描述液压减振器的动态特性,而复杂物理参数模型虽计算精度高但其效率过低无法用于整车动力学仿真。简化物理参数模型能够准确地模拟抗蛇行减振器的复杂力学行为,计算效率高,适于整车动力学仿真。在高锥度工况下,传统Maxwell模型会过高估计单循环作用式抗蛇行减振器的动态阻尼,导致稳定性预测结果和简化物理参数模型有较大误差。

传统橡胶转臂节点难以平衡轨道车辆曲线通过性与高速运行稳定性之间的矛盾,通常采用折中设计定位刚度来处理。通过在橡胶体内嵌液压机构可以实现转臂节点的变刚度,使其具有低频低刚度和高频高刚度的频变刚度自适应特点。主要介绍新型频变刚度转臂节点的设计原理,建立其力学模型,推导动态刚度的求解方法。通过仿真计算与试验数据对比,验证该数值计算模型的可靠性,并基于此分析液压机构主要特征参数对频变刚度转臂节点动态特性的影响规律。仿真与试验结果表明:这种频变刚度转臂节点的整体动刚度水平取决于液压腔体积柔度和等效活塞面积,而动态刚度阀值频率则主要由流道长径比决定。

采用参数化建模的方法在Easy5环境下建立铁道车辆横向减振器液压控制模型，应用Adams和Easy5接口技术在A dam s环境下建立减振器联合仿真模型。通过试验验证了两种模型的精确性。选取本文研究减振器主要结构参数，利用建立的模型通过数字试验全面分析各结构参数对阻尼特性的影响。研究结果表明：阻尼阀结构参数、活塞单向阀孔径、底阀孔径、活塞杆直径、节点刚度对减振器阻尼特性有较大影响；当超过减振器结构参数取值范围时会使阻尼特性曲线产生畸变现象。其中阻尼孔径、预紧力、通流孔孔径、活塞杆直径对减振器的卸荷特性有较大影响；减振器阻尼力的对称性主要决定于活塞杆的直径。