- 孔德帅;蔡田;宫明兴;孙正军;张建海;
随着我国轨道交通运营里程的不断增加，轨道车辆装备的服役环境也面临着更复杂的变化。文中根据轨道交通车辆风源装置主要部件的工作机制建立了各部件工作过程的数学模型，并以此为基础耦合成风源装置的系统模型。以各部件参数作为系统模型的计算输入条件，通过模型计算结果与试验结果的对比验证了系统模型的准确性。利用理论模型研究了环境大气压力、温度、湿度对风源装置性能的影响规律。最后以环境较为恶劣的青藏线铁路为例，计算了车辆风源装置的性能随车辆沿青藏线行驶过程中的变化规律，并给出了风源装置的设计建议。
2023年06期 v.43;No.236 1-10页 [查看摘要][在线阅读][下载 3105K] [下载次数：93 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 孔德帅;蔡田;宫明兴;孙正军;张建海;
随着我国轨道交通运营里程的不断增加，轨道车辆装备的服役环境也面临着更复杂的变化。文中根据轨道交通车辆风源装置主要部件的工作机制建立了各部件工作过程的数学模型，并以此为基础耦合成风源装置的系统模型。以各部件参数作为系统模型的计算输入条件，通过模型计算结果与试验结果的对比验证了系统模型的准确性。利用理论模型研究了环境大气压力、温度、湿度对风源装置性能的影响规律。最后以环境较为恶劣的青藏线铁路为例，计算了车辆风源装置的性能随车辆沿青藏线行驶过程中的变化规律，并给出了风源装置的设计建议。
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为研究抗蛇行减振器在低温环境的动态特性及其对车辆动力学性能的影响，对某速度140 km/h地铁车辆的抗蛇行减振器进行了低温环境（-40～20℃）下的带橡胶节点动态特性试验，综合考虑了串联系统的动态响应。试验结果表明：在20～-35℃时，抗蛇行减振器的阻尼力随着温度的降低明显增加，减振器的动态刚度和动态阻尼系数也随之不断增大；在-40℃时产生空行程，在小幅值时阻尼力骤降，出现“无力”现象，动态刚度和动态阻尼急剧下降，说明减振器已处于异常状态，减振耗能的能力大幅降低。在此基础上建立低温环境下的车辆动力学模型，分析抗蛇行减振器低温动态特性对车辆动力学性能的影响。仿真结果表明，随着温度的降低，车辆的蛇行稳定性和横向平稳性变好，曲线通过能力变差。当温度降低至-40℃时，“无力”现象出现，导致车辆的非线性临界速度大幅下降，横向平稳性指标急剧上升，抗蛇行减振器几乎处于失效状态，对车辆的稳定性和横向平稳性造成极大影响，而曲线通过能力变好，安全性指标有所回升。
2023年06期 v.43;No.236 11-19页 [查看摘要][在线阅读][下载 2826K] [下载次数：223 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 陈仕祺;池茂儒;代亮成;
为研究抗蛇行减振器在低温环境的动态特性及其对车辆动力学性能的影响，对某速度140 km/h地铁车辆的抗蛇行减振器进行了低温环境（-40～20℃）下的带橡胶节点动态特性试验，综合考虑了串联系统的动态响应。试验结果表明：在20～-35℃时，抗蛇行减振器的阻尼力随着温度的降低明显增加，减振器的动态刚度和动态阻尼系数也随之不断增大；在-40℃时产生空行程，在小幅值时阻尼力骤降，出现“无力”现象，动态刚度和动态阻尼急剧下降，说明减振器已处于异常状态，减振耗能的能力大幅降低。在此基础上建立低温环境下的车辆动力学模型，分析抗蛇行减振器低温动态特性对车辆动力学性能的影响。仿真结果表明，随着温度的降低，车辆的蛇行稳定性和横向平稳性变好，曲线通过能力变差。当温度降低至-40℃时，“无力”现象出现，导致车辆的非线性临界速度大幅下降，横向平稳性指标急剧上升，抗蛇行减振器几乎处于失效状态，对车辆的稳定性和横向平稳性造成极大影响，而曲线通过能力变好，安全性指标有所回升。
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目前内燃机车救援无制动能力动车组时按限速5 km/h运行，对救援效率带来较大影响。为了优化救援限速，梳理了内燃机车救援无制动能力动车组的各项限制因素，着重对救援机车的制动能力进行了理论计算、台架试验和实车试验，并调研了东风型内燃机车电阻制动工作原理和运用情况，论证了内燃机车电阻制动对救援限速优化的必要性和重要性，提出需加强热备内燃机车电阻制动检修，确保其可用性和稳定性。
2023年06期 v.43;No.236 20-27页 [查看摘要][在线阅读][下载 2354K] [下载次数：69 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：1 ] - 陈波;郭奇宗;张波;马忠;吕宝佳;
目前内燃机车救援无制动能力动车组时按限速5 km/h运行，对救援效率带来较大影响。为了优化救援限速，梳理了内燃机车救援无制动能力动车组的各项限制因素，着重对救援机车的制动能力进行了理论计算、台架试验和实车试验，并调研了东风型内燃机车电阻制动工作原理和运用情况，论证了内燃机车电阻制动对救援限速优化的必要性和重要性，提出需加强热备内燃机车电阻制动检修，确保其可用性和稳定性。
2023年06期 v.43;No.236 20-27页 [查看摘要][在线阅读][下载 2354K] [下载次数：69 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：1 ] - 刘博阳;魏伟;豆飞;
随着重载列车牵引质量和编组长度的增加，给列车操纵与运输安全带来诸多问题。2万t重载组合列车因制动力判断失误被迫停车事件频发，严重影响运输效率和运输安全。文中基于多刚体动力学、120型控制阀动作逻辑原理和空气流动理论建立朔黄铁路2万t重载列车仿真模型，结合列车精细化操纵指导要求，对朔黄铁路2万t重载列车的试闸方式与制动力判断标准进行研究，提出更为精准有效的空气制动力判别方式，为列车途停问题提出解决方案，对提升运能和保障列车运行安全以及精准辅助驾驶系统和自动驾驶系统的研发提供理论依据。
2023年06期 v.43;No.236 28-36页 [查看摘要][在线阅读][下载 2880K] [下载次数：176 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：1 ] - 刘博阳;魏伟;豆飞;
随着重载列车牵引质量和编组长度的增加，给列车操纵与运输安全带来诸多问题。2万t重载组合列车因制动力判断失误被迫停车事件频发，严重影响运输效率和运输安全。文中基于多刚体动力学、120型控制阀动作逻辑原理和空气流动理论建立朔黄铁路2万t重载列车仿真模型，结合列车精细化操纵指导要求，对朔黄铁路2万t重载列车的试闸方式与制动力判断标准进行研究，提出更为精准有效的空气制动力判别方式，为列车途停问题提出解决方案，对提升运能和保障列车运行安全以及精准辅助驾驶系统和自动驾驶系统的研发提供理论依据。
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文中提出了一种基于健康指标的动车组牵引系统接触器寿命预测方法，将寿命预测结果和状态修进行了关联。首先调研与分析接触器的工作原理获取其电气性能参数；其次搭建加速电寿命试验环境进行接触器相关参数的采集，利用Fisher方法分析选择特征参数；再次将优选的特征参数通过数值模型构建为健康指标，并确定健康状态等级和阈值；最后采用BP神经网络建立了基于健康指标的接触器剩余使用寿命的数据驱动模型。验证结果表明，所述方法能够有效地预测接触器的剩余使用寿命。
2023年06期 v.43;No.236 37-44页 [查看摘要][在线阅读][下载 2809K] [下载次数：279 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：1 ] - 张哲瑞;徐小明;余俊;
文中提出了一种基于健康指标的动车组牵引系统接触器寿命预测方法，将寿命预测结果和状态修进行了关联。首先调研与分析接触器的工作原理获取其电气性能参数；其次搭建加速电寿命试验环境进行接触器相关参数的采集，利用Fisher方法分析选择特征参数；再次将优选的特征参数通过数值模型构建为健康指标，并确定健康状态等级和阈值；最后采用BP神经网络建立了基于健康指标的接触器剩余使用寿命的数据驱动模型。验证结果表明，所述方法能够有效地预测接触器的剩余使用寿命。
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为识别高速列车抗蛇行减振器服役过程中的劣化状态，首先基于运用统计选取了5种典型的组合参数，通过台架试验获取其动态频变刚度和阻尼特性；然后采用抗蛇行减振器非参数化建模方法建立了整车动力学联合仿真模型，计算得到不同工况下的车辆动力学响应；构建了机器学习分类问题，分别采用支持向量机（Support Vector Machine, SVM）和卷积神经网络（Convolutional Neural Network, CNN）的方法对减振器状态进行识别。研究结果表明，基于BP神经网络（Back Propagation Neural Network,BPNN）的非参数化模型更为准确地描述抗蛇行减振器的动态行为，建立的整车联合仿真模型计算结果与实测数据符合较好；采用SVM算法构建的机器学习模型识别效果一般，而采用CNN算法构建的机器学习模型则达到较高的识别准确度。考虑实际运用需求，将机器学习问题简化为6分类问题，信号通道数精简为4个，CNN机器学习模型仍可实现较高精度的劣化状态识别。
2023年06期 v.43;No.236 45-53页 [查看摘要][在线阅读][下载 3563K] [下载次数：246 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：2 ] - 魏庆;王悦明;吕凯凯;代明睿;杨涛存;杜文然;池长欣;
为识别高速列车抗蛇行减振器服役过程中的劣化状态，首先基于运用统计选取了5种典型的组合参数，通过台架试验获取其动态频变刚度和阻尼特性；然后采用抗蛇行减振器非参数化建模方法建立了整车动力学联合仿真模型，计算得到不同工况下的车辆动力学响应；构建了机器学习分类问题，分别采用支持向量机（Support Vector Machine, SVM）和卷积神经网络（Convolutional Neural Network, CNN）的方法对减振器状态进行识别。研究结果表明，基于BP神经网络（Back Propagation Neural Network,BPNN）的非参数化模型更为准确地描述抗蛇行减振器的动态行为，建立的整车联合仿真模型计算结果与实测数据符合较好；采用SVM算法构建的机器学习模型识别效果一般，而采用CNN算法构建的机器学习模型则达到较高的识别准确度。考虑实际运用需求，将机器学习问题简化为6分类问题，信号通道数精简为4个，CNN机器学习模型仍可实现较高精度的劣化状态识别。
2023年06期 v.43;No.236 45-53页 [查看摘要][在线阅读][下载 3563K] [下载次数：246 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：1 ] - 肖孝军;张桂南;周毅;赵宇;
结合既有动力集中动车组满足高海拔非电气化和电气化客运贯通运输和衔接要求，文中首先详细梳理了高海拔双源制动车组的内燃/电力分置式设计、列车级互联互通互控特征及不同类型车辆的高原适应性技术提升的难点，并在此基础上明确了该型动车组的技术路线；其次针对高海拔线路条件，结合高原型双源制动车组的牵引特性；随后针对动车组高海拔恶劣环境的运用需求，研究了该型动车组柴油机组性能优化、乘坐舒适性改造措施等；最后为实现内电牵引模式的便捷转换，深入探讨了双源制动力集中动车组的一体化设计技术。
2023年06期 v.43;No.236 54-61页 [查看摘要][在线阅读][下载 2942K] [下载次数：200 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：1 ] - 肖孝军;张桂南;周毅;赵宇;
结合既有动力集中动车组满足高海拔非电气化和电气化客运贯通运输和衔接要求，文中首先详细梳理了高海拔双源制动车组的内燃/电力分置式设计、列车级互联互通互控特征及不同类型车辆的高原适应性技术提升的难点，并在此基础上明确了该型动车组的技术路线；其次针对高海拔线路条件，结合高原型双源制动车组的牵引特性；随后针对动车组高海拔恶劣环境的运用需求，研究了该型动车组柴油机组性能优化、乘坐舒适性改造措施等；最后为实现内电牵引模式的便捷转换，深入探讨了双源制动力集中动车组的一体化设计技术。
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- 李洋涛;乔恩;李小勇;郑斌;闫迷军;夏好广;
在轨道交通车辆中，列车控制与监视系统（TCMS）正在承担更多的安全功能，其中功能安全通信是整车控制功能的重要环节。依据国内外功能安全通信的相关标准，以当前广泛采用的MVB总线为例，对列车控制与监视系统的通信安全风险进行剖析，针对功能安全通信协议采用的防范措施，分析其所达到的功能安全效果，并提出为达到更高安全等级目标可采取安全措施的建议。
2023年06期 v.43;No.236 62-69页 [查看摘要][在线阅读][下载 1951K] [下载次数：116 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：1 ] - 李洋涛;乔恩;李小勇;郑斌;闫迷军;夏好广;
在轨道交通车辆中，列车控制与监视系统（TCMS）正在承担更多的安全功能，其中功能安全通信是整车控制功能的重要环节。依据国内外功能安全通信的相关标准，以当前广泛采用的MVB总线为例，对列车控制与监视系统的通信安全风险进行剖析，针对功能安全通信协议采用的防范措施，分析其所达到的功能安全效果，并提出为达到更高安全等级目标可采取安全措施的建议。
2023年06期 v.43;No.236 62-69页 [查看摘要][在线阅读][下载 1951K] [下载次数：116 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：4 ] - 胡德旺;毛承雄;王丹;杜玉亮;刘东辉;
分析了电子开关带电过分相的电气暂态过程，搭建了仿真模型并进行仿真。在电子开关带电过分相方式下，短时失电对电力电子牵引变压器造成了输入冲击电压、冲击电流以及直流侧电压波动的影响，且由于过分相前后输入电压的相位存在突变，其影响将会加剧。根据相应影响，整流级采用优化后的锁相策略，提高了相位跟踪速度，隔离级采用虚拟直接功率控制策略，减小了直流侧电压波动。最后在分相区前后相位差不同的工况下进行仿真，降低了过分相带来的影响，验证了措施的有效性。
2023年06期 v.43;No.236 70-77页 [查看摘要][在线阅读][下载 2731K] [下载次数：95 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 胡德旺;毛承雄;王丹;杜玉亮;刘东辉;
分析了电子开关带电过分相的电气暂态过程，搭建了仿真模型并进行仿真。在电子开关带电过分相方式下，短时失电对电力电子牵引变压器造成了输入冲击电压、冲击电流以及直流侧电压波动的影响，且由于过分相前后输入电压的相位存在突变，其影响将会加剧。根据相应影响，整流级采用优化后的锁相策略，提高了相位跟踪速度，隔离级采用虚拟直接功率控制策略，减小了直流侧电压波动。最后在分相区前后相位差不同的工况下进行仿真，降低了过分相带来的影响，验证了措施的有效性。
2023年06期 v.43;No.236 70-77页 [查看摘要][在线阅读][下载 2731K] [下载次数：95 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 刘帅;崔雷;许钦华;杨磊;张敬斌;董振威;
基于轨道车辆轻量化的发展需求，制动系统部件采取更高强度材料替代原有材料成为新的研究方向，但高强度铸造件自身带来的铸造缺陷等问题需要通过修补性方式做处理。文中以机车车辆用E级钢材料的液压制动夹钳部件作为载体，通过对焊补后的夹钳托架进行理论和试验分析，来论证焊补对E级钢铸造件的强度影响，为后续E级钢作为关键承载铸造件的应用提供了一定的参考依据。
2023年06期 v.43;No.236 78-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 1585K] [下载次数：46 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 刘帅;崔雷;许钦华;杨磊;张敬斌;董振威;
基于轨道车辆轻量化的发展需求，制动系统部件采取更高强度材料替代原有材料成为新的研究方向，但高强度铸造件自身带来的铸造缺陷等问题需要通过修补性方式做处理。文中以机车车辆用E级钢材料的液压制动夹钳部件作为载体，通过对焊补后的夹钳托架进行理论和试验分析，来论证焊补对E级钢铸造件的强度影响，为后续E级钢作为关键承载铸造件的应用提供了一定的参考依据。
2023年06期 v.43;No.236 78-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 1585K] [下载次数：46 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 陈闯;于健;王铭;王超;陈广泰;姜正;
针对HXD_(2B)型机车车载数据人工下载时间长及无法快速定位关键故障危害性高等问题，提出了一套基于5G应用技术的HXD_(2B)型机车智能运维系统解决方案。该系统以自主研制的基于WorldFIP现场总线网络的车载数据采集传输装置为载体，结合当前先进的4G APN安全传输技术、5G定点转储技术和云平台技术，利用已授权的机车WorldFIP网络数据流解析协议，实现了HXD_(2B)型机车的远程运行状态监测、多源数据记录文件定点高速转储和故障诊断分析功能，为机车运用部门提供了高效的信息化手段和大数据平台支撑依据。现场应用证实，本系统可以提高机车TCMS、AT1及6A视频等数据的转储和故障分析效率，能够满足智能运维及现场工作需要。
2023年06期 v.43;No.236 83-89页 [查看摘要][在线阅读][下载 2467K] [下载次数：73 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：1 ] - 陈闯;于健;王铭;王超;陈广泰;姜正;
针对HXD_(2B)型机车车载数据人工下载时间长及无法快速定位关键故障危害性高等问题，提出了一套基于5G应用技术的HXD_(2B)型机车智能运维系统解决方案。该系统以自主研制的基于WorldFIP现场总线网络的车载数据采集传输装置为载体，结合当前先进的4G APN安全传输技术、5G定点转储技术和云平台技术，利用已授权的机车WorldFIP网络数据流解析协议，实现了HXD_(2B)型机车的远程运行状态监测、多源数据记录文件定点高速转储和故障诊断分析功能，为机车运用部门提供了高效的信息化手段和大数据平台支撑依据。现场应用证实，本系统可以提高机车TCMS、AT1及6A视频等数据的转储和故障分析效率，能够满足智能运维及现场工作需要。
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依据新型铁路冷藏集装箱发展方向研究结果和锂电池冷藏集装箱技术要求，结合我国铁路冷链运输现状提出我国锂电池冷藏集装箱关键技术研究内容，以45 ft铁路锂电池冷藏集装箱为例进行仿真计算分析，从隔热保温提升、制冷系统、锂电池供电技术及安全应用技术研究、信息化技术研究进行阐述，铁路锂电池冷藏箱综合传热系数k值约为0.23 W/（m~2·K）,采用新型纯电动变频制冷机组，节能效果明显，采用R404A制冷剂，符合现代环保理念,采用磷酸铁锂电池，性能安全稳定，能量密度适中，通过远程监控系统实现对集装箱运行状态的实时监控，满足铁路锂电池冷藏集装箱技术要求及运用需求。
2023年06期 v.43;No.236 90-96页 [查看摘要][在线阅读][下载 1867K] [下载次数：216 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：1 ] - 王新锐;苗晓雨;张俊;陈嘉楠;徐文荣;
依据新型铁路冷藏集装箱发展方向研究结果和锂电池冷藏集装箱技术要求，结合我国铁路冷链运输现状提出我国锂电池冷藏集装箱关键技术研究内容，以45 ft铁路锂电池冷藏集装箱为例进行仿真计算分析，从隔热保温提升、制冷系统、锂电池供电技术及安全应用技术研究、信息化技术研究进行阐述，铁路锂电池冷藏箱综合传热系数k值约为0.23 W/（m~2·K）,采用新型纯电动变频制冷机组，节能效果明显，采用R404A制冷剂，符合现代环保理念,采用磷酸铁锂电池，性能安全稳定，能量密度适中，通过远程监控系统实现对集装箱运行状态的实时监控，满足铁路锂电池冷藏集装箱技术要求及运用需求。
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永磁同步电机应用于高速铁路牵引领域，要求电机具有高起动加速性能和宽调速范围。驱动电机的牵引逆变器最大开关频率一般为500 Hz，电压波形的畸变导致输出电流谐波含量大，在永磁体中产生涡流损耗，导致永磁体局部过热甚至产生不可逆退磁。文中分析涡流损耗的来源和计算方法，针对电流谐波产生的永磁体涡流损耗，基于实际测量电流波形分析电流谐波涡流路径、各次谐波涡流损耗的大小、永磁体槽口深度hr与涡流损耗的关系及分段与涡流损耗的关系。分析结果表明：电流谐波是产生永磁体涡流损耗的主要原因，主要为2次、5次、7次、11次、13次电流谐波；低速工况涡流损耗高于高速工况，这与低速工况5次、7次电流谐波幅值较大成正相关；采用分段后，电流谐波产生的涡流损耗大大降低，最佳轴向、径向分段数为6～8段。分析结果为牵引逆变器驱动的永磁同步电机降低电流谐波产生的永磁体涡流损耗以保障电机的安全运行提供了参考。
2023年06期 v.43;No.236 97-104页 [查看摘要][在线阅读][下载 2937K] [下载次数：337 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：1 ] - 李祥成;王迎春;王晓阳;
永磁同步电机应用于高速铁路牵引领域，要求电机具有高起动加速性能和宽调速范围。驱动电机的牵引逆变器最大开关频率一般为500 Hz，电压波形的畸变导致输出电流谐波含量大，在永磁体中产生涡流损耗，导致永磁体局部过热甚至产生不可逆退磁。文中分析涡流损耗的来源和计算方法，针对电流谐波产生的永磁体涡流损耗，基于实际测量电流波形分析电流谐波涡流路径、各次谐波涡流损耗的大小、永磁体槽口深度hr与涡流损耗的关系及分段与涡流损耗的关系。分析结果表明：电流谐波是产生永磁体涡流损耗的主要原因，主要为2次、5次、7次、11次、13次电流谐波；低速工况涡流损耗高于高速工况，这与低速工况5次、7次电流谐波幅值较大成正相关；采用分段后，电流谐波产生的涡流损耗大大降低，最佳轴向、径向分段数为6～8段。分析结果为牵引逆变器驱动的永磁同步电机降低电流谐波产生的永磁体涡流损耗以保障电机的安全运行提供了参考。
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罐式集装箱结构主要采用钢结构焊接而成，而焊缝是整个结构中疲劳相对薄弱的位置，如何在设计阶段评估该罐式集装箱焊接结构的疲劳可靠性是个难题。文中首先建立带焊缝细节的罐式集装箱结构有限元模型，基于IEC 61373-2010标准中的模拟长寿命随机振动载荷谱，引入网格不敏感频域结构应力法，分析随机载荷下罐式集装箱结构关键焊缝抗疲劳性能，结果显示该集装箱结构的关键焊缝结构满足纵向、横向、垂向3个方向各5 h随机载荷谱作用下总损伤小于1的要求。频域结构应力法，可以考虑结构的随机振动能量频域分布对焊缝疲劳寿命的影响，同时方便找出与焊缝疲劳寿命密切相关的关键模态，能够为轨道车辆焊接结构的设计与优化提供技术支持。
2023年06期 v.43;No.236 105-110页 [查看摘要][在线阅读][下载 2738K] [下载次数：358 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：1 ] - 魏鸿亮;杨健;方吉;朱辰胜;
罐式集装箱结构主要采用钢结构焊接而成，而焊缝是整个结构中疲劳相对薄弱的位置，如何在设计阶段评估该罐式集装箱焊接结构的疲劳可靠性是个难题。文中首先建立带焊缝细节的罐式集装箱结构有限元模型，基于IEC 61373-2010标准中的模拟长寿命随机振动载荷谱，引入网格不敏感频域结构应力法，分析随机载荷下罐式集装箱结构关键焊缝抗疲劳性能，结果显示该集装箱结构的关键焊缝结构满足纵向、横向、垂向3个方向各5 h随机载荷谱作用下总损伤小于1的要求。频域结构应力法，可以考虑结构的随机振动能量频域分布对焊缝疲劳寿命的影响，同时方便找出与焊缝疲劳寿命密切相关的关键模态，能够为轨道车辆焊接结构的设计与优化提供技术支持。
2023年06期 v.43;No.236 105-110页 [查看摘要][在线阅读][下载 2738K] [下载次数：358 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：2 ] - 贾潞;
因摩擦材料粘接面失效导致的摩擦体脱落现象给铁路客运安全带来隐患。文中采用摩擦块厚度分别为21、15、9 mm的燕尾型铜基闸片进行1∶1制动动力试验，研究了不同磨耗状态的闸片制动时摩擦块粘接层温度和温升的特点，及其与粘接层形貌和强度的关系。结果表明，摩擦块在制动时承受反复高温载荷作用，粘接面附近在热应力作用下产生疲劳裂纹，降低了粘接面的剪切强度。摩擦块厚度越薄，制动时粘接面的温度越高且温升越快，加速了疲劳裂纹的产生，更容易发生摩擦体脱落。
2023年06期 v.43;No.236 111-116页 [查看摘要][在线阅读][下载 1845K] [下载次数：159 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：1 ] - 贾潞;
因摩擦材料粘接面失效导致的摩擦体脱落现象给铁路客运安全带来隐患。文中采用摩擦块厚度分别为21、15、9 mm的燕尾型铜基闸片进行1∶1制动动力试验，研究了不同磨耗状态的闸片制动时摩擦块粘接层温度和温升的特点，及其与粘接层形貌和强度的关系。结果表明，摩擦块在制动时承受反复高温载荷作用，粘接面附近在热应力作用下产生疲劳裂纹，降低了粘接面的剪切强度。摩擦块厚度越薄，制动时粘接面的温度越高且温升越快，加速了疲劳裂纹的产生，更容易发生摩擦体脱落。
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仿真平台对高速动车组运行状态的模拟，可以通过更贴近司机的实际操作规程、优化底层数据结构来提高仿真度和数据记录精度。同时，优化后的数据在提高记录精度的同时，还能大幅度地减少数据总量。通过增加描述电能传递的能耗拓扑图功能，仿真系统可以进一步计算高速动车组的能耗，而不必针对每个车型新编代码。最后，通过仿真对比实验数据，验证了以上操作规程、数据优化设计，并对比了不同车型的能耗差异。
2023年06期 v.43;No.236 117-124页 [查看摘要][在线阅读][下载 2498K] [下载次数：68 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 刘诗佳;
仿真平台对高速动车组运行状态的模拟，可以通过更贴近司机的实际操作规程、优化底层数据结构来提高仿真度和数据记录精度。同时，优化后的数据在提高记录精度的同时，还能大幅度地减少数据总量。通过增加描述电能传递的能耗拓扑图功能，仿真系统可以进一步计算高速动车组的能耗，而不必针对每个车型新编代码。最后，通过仿真对比实验数据，验证了以上操作规程、数据优化设计，并对比了不同车型的能耗差异。
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- 钱小磊;李志国;王靖;蔡两;张启航;
结合我国动车组修程修制优化工作，选取某型和谐号动车组高级修周期上限由132万km延长到145万km的试验验证数据，统计分析验证动车组高级修周期延长后的性能和状态，结果表明：检修周期延长后，整体故障率水平与延长前基本相当，各跟踪部件延长运用期间状态总体正常，延长进入高级修后的性能和状态基本良好，同时也出现了因检修周期延长导致的润滑油脂金属含量增加、减振器阻尼力超限比例增多、转向架橡胶节点刚度增大等变化趋势。
2023年06期 v.43;No.236 130-135页 [查看摘要][在线阅读][下载 2096K] [下载次数：139 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：1 ] - 钱小磊;李志国;王靖;蔡两;张启航;
结合我国动车组修程修制优化工作，选取某型和谐号动车组高级修周期上限由132万km延长到145万km的试验验证数据，统计分析验证动车组高级修周期延长后的性能和状态，结果表明：检修周期延长后，整体故障率水平与延长前基本相当，各跟踪部件延长运用期间状态总体正常，延长进入高级修后的性能和状态基本良好，同时也出现了因检修周期延长导致的润滑油脂金属含量增加、减振器阻尼力超限比例增多、转向架橡胶节点刚度增大等变化趋势。
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弹簧力值衰减是影响列车制动系统调压阀稳定性的重要因素，关键调压阀输出压力衰减会对列车运行安全带来隐患。在一定的应力条件下，弹簧材料、强压方式以及抛丸处理是影响弹簧抗衰减能力的主要因素。设计试验探索以上因素对于既定结构弹簧抗衰减能力的影响，并寻找弹簧优化方案减少使用过程中的力值衰减。试验数据表明：不锈钢弹簧抗衰减能力优于碳素弹簧钢丝；热强压处理弹簧抗衰减能力优于冷强压处理弹簧；不进行抛丸处理的弹簧抗衰减能力优于抛丸处理弹簧。结合功能需求和制造成本，完成了对既有弹簧的优化，试验效果良好。
2023年06期 v.43;No.236 136-140页 [查看摘要][在线阅读][下载 1739K] [下载次数：129 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：3 ] - 靳明旭;赵春光;常程城;张波;曹宏发;
弹簧力值衰减是影响列车制动系统调压阀稳定性的重要因素，关键调压阀输出压力衰减会对列车运行安全带来隐患。在一定的应力条件下，弹簧材料、强压方式以及抛丸处理是影响弹簧抗衰减能力的主要因素。设计试验探索以上因素对于既定结构弹簧抗衰减能力的影响，并寻找弹簧优化方案减少使用过程中的力值衰减。试验数据表明：不锈钢弹簧抗衰减能力优于碳素弹簧钢丝；热强压处理弹簧抗衰减能力优于冷强压处理弹簧；不进行抛丸处理的弹簧抗衰减能力优于抛丸处理弹簧。结合功能需求和制造成本，完成了对既有弹簧的优化，试验效果良好。
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冬季机务段担当的瓦日线运输任务中，连续发生上行空载列车在南吕梁山长大隧道内列车管压力上升10～20 kPa，出隧道又下降的异常现象，且有个别列车出现了车辆自然制动以致途停的情况。经调研、添乘，对部分列车运行数据及添乘记录数据进行分析。结果表明：冬季严寒时期长大隧道内外温差较大，列车进入隧道后，列车管的制动系统空气先于均衡风缸被隧道空气加热升温，且风压值与增高量更大。当列车管与均衡风缸风压差达到定值，中继阀开启，列车管排风，易使部分制动机灵敏度高的车辆发生制动。隧道内列车管压波动大小影响车辆制动机的制动阀，列车管压波动大小与中继阀动作的灵敏度及排风速率等参数有关。
2023年06期 v.43;No.236 141-145页 [查看摘要][在线阅读][下载 1517K] [下载次数：56 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：1 ] - 谢创举;周霆;王正卫;李春芳;柴彦林;杨国新;
冬季机务段担当的瓦日线运输任务中，连续发生上行空载列车在南吕梁山长大隧道内列车管压力上升10～20 kPa，出隧道又下降的异常现象，且有个别列车出现了车辆自然制动以致途停的情况。经调研、添乘，对部分列车运行数据及添乘记录数据进行分析。结果表明：冬季严寒时期长大隧道内外温差较大，列车进入隧道后，列车管的制动系统空气先于均衡风缸被隧道空气加热升温，且风压值与增高量更大。当列车管与均衡风缸风压差达到定值，中继阀开启，列车管排风，易使部分制动机灵敏度高的车辆发生制动。隧道内列车管压波动大小影响车辆制动机的制动阀，列车管压波动大小与中继阀动作的灵敏度及排风速率等参数有关。
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针对CRH5A动车组运用过程中安全环路多次异常断开导致紧急制动施加且无法缓解的问题，阐述了CRH5A动车组紧急制动控制和制动安全环路的工作原理，对各触发源断开安全环路导致的紧急制动通过旁路实施缓解的可行性进行了分析，归纳了既有安全环路方案通过旁路实施缓解方面存在的问题，提出了在CRH5A动车组既有制动安全环路中增设旁路开关的优化方案，可在特殊情况下旁路安全环路中的故障点对其触发的紧急制动实施缓解；同时还对旁路开关投用后动车组安全环路控制功能受限情况及其对行车安全影响进行了分析，给出了应急处置操作建议。
2023年06期 v.43;No.236 146-151页 [查看摘要][在线阅读][下载 2096K] [下载次数：137 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：1 ] - 刘克思;张远东;栾珂;张欣冉;
针对CRH5A动车组运用过程中安全环路多次异常断开导致紧急制动施加且无法缓解的问题，阐述了CRH5A动车组紧急制动控制和制动安全环路的工作原理，对各触发源断开安全环路导致的紧急制动通过旁路实施缓解的可行性进行了分析，归纳了既有安全环路方案通过旁路实施缓解方面存在的问题，提出了在CRH5A动车组既有制动安全环路中增设旁路开关的优化方案，可在特殊情况下旁路安全环路中的故障点对其触发的紧急制动实施缓解；同时还对旁路开关投用后动车组安全环路控制功能受限情况及其对行车安全影响进行了分析，给出了应急处置操作建议。
2023年06期 v.43;No.236 146-151页 [查看摘要][在线阅读][下载 2096K] [下载次数：137 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：2 ]
- 葛永;张鹏飞;杨正专;杨俊;
国产化地铁制动系统的部分零部件性能相比进口产品仍存在差距，提高性能是产品健康发展的必经之路。文中以降低制动控制单元故障率为目标，采用气路原理优化设计的方式提高产品稳定性，通过理论分析和试验研究的方法，对产品的可行性、可靠性和实用性进行充分验证，为同类产品的研究提供了新的解决思路和参考。
2023年06期 v.43;No.236 152-159页 [查看摘要][在线阅读][下载 2591K] [下载次数：165 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：5 ] - 葛永;张鹏飞;杨正专;杨俊;
国产化地铁制动系统的部分零部件性能相比进口产品仍存在差距，提高性能是产品健康发展的必经之路。文中以降低制动控制单元故障率为目标，采用气路原理优化设计的方式提高产品稳定性，通过理论分析和试验研究的方法，对产品的可行性、可靠性和实用性进行充分验证，为同类产品的研究提供了新的解决思路和参考。
2023年06期 v.43;No.236 152-159页 [查看摘要][在线阅读][下载 2591K] [下载次数：165 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：4 ] - 陈美霞;梁师嵩;胡佳乔;
城轨车辆启停频繁，运行环境复杂，空转/滑行现象往往无法完全避免，要从中识别当前车辆是否存在严重风险依旧是个难点。针对该问题，文中提出一种基于孤立森林算法的异常检测方法，通过对车辆空转/滑行的次数、速度、负载、驾驶模式等参数进行监测、统计、分析，然后利用孤立森林思想对车辆空转/滑行现象进行建模，并以此识别异常，进而判断车轮或轨道是否可能存在潜在风险。
2023年06期 v.43;No.236 160-166页 [查看摘要][在线阅读][下载 3254K] [下载次数：221 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：2 ] - 陈美霞;梁师嵩;胡佳乔;
城轨车辆启停频繁，运行环境复杂，空转/滑行现象往往无法完全避免，要从中识别当前车辆是否存在严重风险依旧是个难点。针对该问题，文中提出一种基于孤立森林算法的异常检测方法，通过对车辆空转/滑行的次数、速度、负载、驾驶模式等参数进行监测、统计、分析，然后利用孤立森林思想对车辆空转/滑行现象进行建模，并以此识别异常，进而判断车轮或轨道是否可能存在潜在风险。
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依据“铁路应用—轮对和转向架—转向架构架结构强度要求”~([1])、“动力元件—转向架和走行装置—转向架构架结构强度试验”~([2])，借助ANSYS软件对单轴跨座式单轨动力转向架构架进行有限元应力计算，分析构架静强度和疲劳强度，结果表明：构架最大应力小于母材、焊接接头的许用应力，构架母材、焊缝的动应力幅值均在构架材料的疲劳限界内，静强度和疲劳强度均满足要求。
2023年06期 v.43;No.236 167-173页 [查看摘要][在线阅读][下载 1635K] [下载次数：285 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：1 ] - 李天祥;张磊;
依据“铁路应用—轮对和转向架—转向架构架结构强度要求”~([1])、“动力元件—转向架和走行装置—转向架构架结构强度试验”~([2])，借助ANSYS软件对单轴跨座式单轨动力转向架构架进行有限元应力计算，分析构架静强度和疲劳强度，结果表明：构架最大应力小于母材、焊接接头的许用应力，构架母材、焊缝的动应力幅值均在构架材料的疲劳限界内，静强度和疲劳强度均满足要求。
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A型地铁车辆轴重达到17 t，超过标准的要求。标准对车辆轴重限制主要基于当时具体情况（速度、载重等），随着地铁技术的快速发展，轴重已经成为制约地铁车辆性能提升瓶颈。研究了相同结构下2种轴重对地铁车辆动力学性能的影响。同时对该型地铁车辆型式试验数据进行分析。通过动力学仿真分析发现2种轴重车辆稳定性、平稳性、曲线通过性能等指标相差较小，且都能够满足标准要求。此外通过现场型式试验发现轴重17 t地铁车辆对应的动力学方面都具有较为优秀性能指标，完全满足标准要求。分析结果表明：2种轴重车辆动力学性能指标基本一致都达到设计要求。在兼顾车辆功能需求的前提下将轴重限制放宽到≤17 t是合理并有先例的。
2023年06期 v.43;No.236 174-180页 [查看摘要][在线阅读][下载 2159K] [下载次数：166 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：2 ] - 王晨;李春波;李春胜;吴英帅;杜静远;樊慧;曲松;项盼;
A型地铁车辆轴重达到17 t，超过标准的要求。标准对车辆轴重限制主要基于当时具体情况（速度、载重等），随着地铁技术的快速发展，轴重已经成为制约地铁车辆性能提升瓶颈。研究了相同结构下2种轴重对地铁车辆动力学性能的影响。同时对该型地铁车辆型式试验数据进行分析。通过动力学仿真分析发现2种轴重车辆稳定性、平稳性、曲线通过性能等指标相差较小，且都能够满足标准要求。此外通过现场型式试验发现轴重17 t地铁车辆对应的动力学方面都具有较为优秀性能指标，完全满足标准要求。分析结果表明：2种轴重车辆动力学性能指标基本一致都达到设计要求。在兼顾车辆功能需求的前提下将轴重限制放宽到≤17 t是合理并有先例的。
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