利用建立的比例溢流阀式半主动减振器的数学模型、天棚阻尼半主动控制器模型和车辆系统动力学模型,分析常通节流孔直径和比例溢流阀调压误差对半主动减振器性能的影响。结果表明采用比例溢流阀式半主动悬挂系统能够有效地减小车体振动,而且车辆运行速度越高,改善效果越明显;根据建立的车辆系统动力学模型,对应车辆各速度等级,当天棚阻尼系数取100kN.s.m-1时,车辆运行平稳性指标取得综合最优;常通节流孔直径越大,半主动减振器响应越慢,其等效阻尼越小,半主动减振器阻尼力对控制器期望阻尼力的跟踪能力就越差,在振动频率为1Hz附近车辆的振动能量越大,并且调压误差系数仅对车体的横向高频振动有微小的影响。

基于高速列车初始外形的参数化设计,针对各个优化目标建立对应的基于交叉验证方法的Kriging模型;为保证预测精度且尽量减少加点数量,基于最优解点和预测标准差最大点的2点加点准则,利用多目标优化算法得到满足约束条件的Pareto最优解集;利用测试函数验证优化设计方法的可靠性。以3辆编组高速列车为例,以整车气动阻力系数、流线型部分容积、尾车气动侧向力系数和尾车倾覆力矩系数为优化目标,以鼻锥厚度、鼻锥引流、鼻锥高度、车体宽度、司机室视角和排障器形状为设计参数,进行横风环境下高速列车的外形优化。结果表明:多目标优化算法可应用于高速列车头型的优化设计;利用各设计参数与优化目标的作用规律,可指导高速列车头型的工程改进设计。

基于风压载荷空气动力学控制方程,利用计算流体力学软件FLUENT,分析高速列车在不同线间距隧道内,以不同速度级等速交会时的车体表面风压和受到的气动力;将隧道内交会时受到的气动力以时程荷载的形式施加到车辆动力学模型中,分析其对各项车辆动力学性能的影响规律,并进行安全性和平稳性指标分析。结果表明:列车在隧道内等速交会时,头车所受的气动阻力、升力、横向力最大;高速列车表面所受的风压极值与速度的2.2~2.3次方成正比,所受的气动阻力、升力、横向力与速度的1.8~2.4次方成正比;隧道内高速交会对车辆安全性指标影响不大,仅在交会瞬间产生较大的车体横向振动,当运行速度达到400km·h^-1时各项安全性、舒适性指标均满足限值要求。

基于Lighthill声类比理论分别求解高速列车气动噪声的产生和传播过程,首先由RNG k-ε湍流模型求得流场的稳态计算结果,之后采用大涡模拟和FW-H方程对比直立与半圆形声屏障降噪性能的差异,通过建立包含3节车编组的CRH380A型高速列车和2种声屏障在内的仿真模型,研究声屏障几何形状的改变对声学性能及降噪能力产生的影响。结果表明:圆心角为180°的半圆形声屏障在测点处的平均插入损失较大,同时对气动噪声的降噪需求有着良好的匹配,综合声学性能较传统的直立声屏障更优;缩小圆心角会导致半圆形声屏障的降噪能力相应降低,其插入损失在圆心角由180°减至120°的过程中呈现明显的下降趋势,之后的降幅相对较小,圆心角为30°的半圆形声屏障降噪效果已与等高的直立声屏障类似。

基于延迟脱体涡算法和滑移网格技术,建立CRH380A型列车的含有转向架的三维可压缩瞬态仿真模型,模拟研究高速列车气动力、速度场和表面压力这3大绕流特性的变化规律。结果表明:延迟脱体涡算法能较好地捕捉列车通过隧道时的气动特性;当列车头部刚驶入隧道时,气动阻力迅速升高并在车头完全进入隧道时达到最大值,列车下方2侧的速度纵向分量会急剧增加,位于靠近设备舱位置的速度纵向分量会显著降低;当尾车刚驶入隧道时,隧道内壁与列车侧面之间的流场会出现回流区;当尾车全部刚驶入隧道时,气动升力和侧向力骤然增加;当列车全部驶入隧道后,气动力的波动幅值均明显升高;列车通过隧道过程中,列车侧面压力整体上呈现先增后减、最后维持周期性波动的趋势,处于尾流区的车尾部位具有更强烈的波动特征;列车裙板和车底的表面压力整体上均呈先减...

针对EP阀轴对称的结构特点,建立有限元分析模型.考虑电磁材料非线性及漏磁因素的影响,采用微分标量势法(DSP)对旅客列车电空制动系统中EP电磁阀三维静态性能进行仿真分析.结果表明,电磁阀的安匝数、工作气隙、非工作气隙等设计参数是影响电磁阀性能的主要参数.额定电流为450 mA、线圈匝数为3 200、工作气隙和非工作气隙分别为2 mm和0.2 mm时,EP阀各项性能最优.为了减小加工工艺对EP阀工作性能的影响,磁铁和阀罩的同轴度应控制在8级,铁芯外径表面粗糙度应抛光至0.8 μm.试验表明按照仿真方法设计的EP阀,其各项性能指标均达到了设计要求.

采用一种全新的数学模型描述液压减振器的阻尼力,建立完整的液压减振器数学模型.模型含有8个参数.这些参数具有明确的物理含义,可以完整描述如第1阻尼系数、泄载点以及第2阻尼因子等减振器外特性曲线.同时,这些参数直接反映减振器液压阀的结构配置和阻尼特性之间的关系.这种液压减振器动态数学模型,可为改进和优化减振器性能提供有效的数字设计工具,适用于车辆系统动力学的深入研究.该模型在专业实验室进行了充分的验证试验.试验数据和模型计算结果非常吻合.

集装箱起重机采用液压油缸式减摇系统，衰减集装箱的摇摆，将集装箱准确快速地码放。液压油缸式减摇系统由减摇卷筒、减摇钢丝绳、液压油缸、液压泵站和滑轮组等组成，通过2个不同压力的液压回路进行控制，从而吸收吊重摆动的能量。对液压油缸式减摇系统在工程实用范围内进行简化，选取小车的水平位移和集装箱在竖直平面内的摆角为广义坐标，利用拉格朗日方程建立减摇系统动力学方程。在集装箱吊重摆角较小时对该方程进行线性化处理；在起重机小车制动时得出吊重的摆角方程，分析吊重的减摇效果。研究表明：影响吊重减摇效果的因素有减摇绳的斜拉角度大小、起升绳的有效长度、吊重的有效质量和液压减摇系统结构参数等。仿真结果表明：液压减摇系统结构参数对摆幅衰减所需的时间影响较大，是影响减摇效果的主要因素和关键...

针对国内铁路客运专线双线混凝土箱梁运输和架设的需要，研制TLC900型运梁车。该车由车架、悬挂、枕梁、动力舱和驾驶室等组成，最大额定载重量为900t，能够配合多种形式的铁路客运专线架桥机完成协同作业。运梁车的驱动、转向、悬挂和支腿等操作均采用电液比例控制。驱动的控制系统采用闭式液压回路，解决了运梁车行走过程中轮胎差速、差力和发动机匹配等问题；转向、悬挂和支腿的控制系统采用闭芯式负荷传感液压系统，结构紧凑，可控性好，节能。运梁车的电气控制系统采用基于CAN总线的PLC控制系统，解决了机械传动与控制系统的信息综合和分散控制问题。同时，运梁车还具有自动辅助驾驶、遥控、定位和防撞、故障报警与诊断等智能化系统。

分析液力传动油的粘度、消泡、抗氧化、抗磨、防锈、温粘及抗剪切性能.进行研制油的试验室研究和现场试验.在试验室研究中,依据硅油在液力传动油中分散颗粒的大小及其稳定性所决定的消泡性能优劣,对多种添加剂进行筛选,确定由硅油-多种分散剂组成复合消泡剂.结合液力传动油使用要求,选用东炼减二线基础油作为研制油主要原料.经过大量添加剂配方筛选与理化性能测试,使研制油整体性能满足要求.在现场运行试验中,研制油的性能比参比油有显著提高.