轨道交通装备用混合动力包构型与能量管理策略
摘要：搭载传统燃油动力包的内燃动车组是运行在非电气化轨道交通中的主力机型，存在效率低、油耗高的缺点。针对这一问题，设计了一种轨道交通装备用混合动力包的构型方案，建立了混合动力动车组的数学模型，分析了不同模式下该构型方案的运行状态，结合整车线路运行条件，提出了一种基于动态规划算法的能量管理策略。仿真结果表明，在该能量管理策略控制下，装备混合动力包的动车组相较于纯燃油动车组燃油经济性提升了32.11%。
时速350km高速列车用铜基闸片材料的摩擦性能
摘要：闸片是高速列车制动系统的核心部件，本文设计了350 km·h–1 高速列车用铜基闸片材料，对闸片进行了1∶1 台架实验考核，重点分析了摩擦膜的性质及闸片的摩擦磨损性能. 结果表明，研制闸片不仅具有优异的摩擦系数稳定性和低的磨耗，还具有不伤盘的特点. 瞬时摩擦系数和平均摩擦系数均满足TJCL/307—2019 标准的要求，摩擦系数稳定性为0.0015，250～380 km·h–1 制动速率范围内的摩擦系数热衰退仅0.027，在380 km·h–1 下的平均摩擦系数仍维持在0.35，平均磨耗仅0.06 cm3·MJ–1. 闸片优异的摩擦制动性能归因于形成了高强韧、低转移速率的摩擦膜. 利用大粒径摩擦组元作为外部运动障碍钉扎摩擦膜. 摩擦膜中的亚微米磨屑作为摩擦膜与对偶盘的啮合点，提供摩擦阻力，以保持高速制动时的摩擦系数. 添加的易氧化组元为摩擦膜源源不断提供氧化物，研磨生成的纳米氧化物作为弥散相强化摩擦膜. 通过多尺度颗粒的协同增强，实现了摩擦膜的动态稳定化，赋予了闸片优异的摩擦磨损性能.
镁合金在轨道交通领域的应用
摘要:镁合金作为21 世纪绿色工程材料，在航空航天、国防军工、轨道交通等领域具有十分巨大的应用潜力。通过分析镁合金特点，介绍了镁合金加工技术的发展和新型阻燃镁合金、高强度大规格镁合金型材在轨道交通领域的应用现状及面临的技术瓶颈。新型阻燃镁合金材料及大规格镁合金型材制备加工技术研发能够助力我国轨道交通的轻量化。镁合金从非主要承载零件到主要承载零件的应用将是轨道交通车辆轻量化升级的关键。
搅拌摩擦焊在轨道交通领域的应用现状与发展前景
摘要：从搅拌头几何特征对焊接过程的影响、动车组车体部件的搅拌摩擦焊与钢轨的搅拌摩擦焊3方面总结了搅拌摩擦焊技术在轨道交通领域的应用现状与发展前景。在搅拌摩擦焊过程中，搅拌头几何特征会影响焊接产热与材料流动，进而影响接头性能。因此，应合理设计搅拌头的轴肩形状与尺寸、搅拌针形状与尺寸及搅拌针螺纹。目前，动车组车体部件主要材质为铝合金，其搅拌摩擦焊工艺已较成熟。随着交通运载装备制造领域对轻量化的需求进一步增大，部分车体部件中开始采用镁合金，其搅拌摩擦焊是未来的研究方向。其中，铝-镁异质合金中对于IMCs的调控是研究重点。在钢轨搅拌摩擦焊方面，采用低转速与低焊接速度的方式，可以抑制马氏体组织形成，满足中国铁道行业标准的要求。在此基础上提升焊接效率，是未来研究的关键。
激光增材制造技术在轨道交通装备中的应用及发展趋势
摘要：随着我国轨道交通事业的发展，对装备零部件的性能要求不断提升，传统制造技术已难以满足行业的高速发展需求。激光增材制造作为一种先进制造技术逐渐受到广泛关注。近年来，相关企业与高校在车轮、钢轨、车轴及制动盘等轨道交通装备关键零部件的表面修复和强化、快速成形及结构优化等领域进行了大量探索。概述了激光增材制造技术在轨道交通装备中的应用，并对其研究现状、未来发展趋势进行了总结分析与展望。
轨道交通车体用铝合金材料及其焊接技术
摘要：介绍轨道交通车体用铝合金、铝合金焊接材料及其性能要求。针对铝合金传统的MIG焊、TIG焊，以及新型的双丝MIG焊、搅拌摩擦焊、手持式激光焊和激光复合焊等焊接方法、设备及工艺特点，论述了各种焊接方法的优缺点、难点及应用的关键技术。介绍了轨道交通铝合金焊接常用的标准，为轨道交通铝合金车体制造及焊接技术应用提供了参考。
高速动车组用滚动轴承失效模式及对策展望
摘要：全面介绍了各主型高速动车组用轴箱轴承、齿轮箱轴承、牵引电动机轴承以及各类风机用轴承的型号、结构以及相应的车载和地面安全保证措施，汇总了轴承运行过程以及检修过程中的典型故障和主要失效模式，分析了轴承故障的产生原因，建议从车辆系统匹配设计角度确定旋转系统中轴承的边界载荷、顶层技术要求，优化轴承钢冶炼、热处理、机加工和组装等轴承制造工艺，以保证轴承产品质量一致性，进而避免轴承早期失效，为动车组安全运营，各系统旋转部件修程修制的制定和动车组用滚动轴承国产化提供借鉴和帮助。
高铁轴承钢的技术质量特性识别及重点研制方向
摘要：从相关标准规范、主要故障模式及在用轴承技术状态等多个维度对高铁轴箱轴承用钢的技术性能要求进行了梳理，进而对其核心技术质量特性进行了识别，即“强韧性、抗疲劳、耐磨性”，并对自主化研制高铁轴承钢的技术路线及改进方向给出了建议。在现阶段，集成渗碳钢与“真空脱气+电渣重熔”冶炼方法的优势，是最具合理性与可行性的解决方案。
高铁列车涂层的抗冲蚀破坏机制研究
摘要:针对动车组表面涂层在运行过程中受到微细粒子高速冲蚀磨损的问题，采用有限元数值模拟及冲蚀磨损试验系统研究了微细粒子速度、入射角度、粒子尺寸等对涂层冲蚀磨损率的影响规律，分析了聚氨酯涂层的抗冲蚀破坏机制，主要表现为低角度冲蚀时的微切削及高角度冲蚀时的脆性破碎机制。研究结果表明，涂层的冲蚀磨损率随粒子速度呈现幂增长，冲蚀磨损率在粒子速度从70m/s变为80m/s时增幅达87%；涂层在一定程度上呈现韧性材料冲蚀磨损特性，冲蚀磨损率在入射角15°时达到峰值0.94mm3/g；在不同粒径粒子垂直入射情形下，涂层均表现出脆性材料的破碎脱落冲蚀磨损机制。模拟计算的仿真结果与试验验证误差仅为7%，表明该模型建立与计算方法具有较高的有效性，可用于简化或替代试验手段，为风沙环境下涂层结构的优化提供依据。
高速列车铜基摩擦材料的成分设计研究进展
摘要：铜基摩擦材料因具有优异的导热、抗氧化、抗高温粘着、摩擦因数稳定和耐磨损等综合性能，广泛应用于高速列车制动系统中，是高速列车安全运行的保障。铜基摩擦材料是采用粉末冶金工艺制备的由金属与非金属组成的多元复合材料，可以通过对材料成分大范围内的调节，实现材料摩擦磨损性能的调控。然而，随着高速列车向高速高能载方向发展，摩擦材料需要承受强表面氧化、高热负荷和高载荷冲击的共同作用，铜基摩擦材料在服役过程中出现基体高温软化、石墨润滑相烧蚀、摩擦衰退、以及掉边角等问题。近年来研究者从材料成分和工艺出发，通过对基体组元的固溶、弥散强化提高基体强度，采取润滑组元的多元复合拓宽温度适应范围，选择金属或合金摩擦组元替代陶瓷摩擦组元以及陶瓷颗粒表面镀铜等方法改善界面结合提高剪切强度。本文系统总结了铜基摩擦材料的成分设计研究进展，分析了各组元成分、含量的变化和发展趋势，综述了基体组元、润滑组元、摩擦组元以及界面结构的调控对材料摩擦磨损性能的影响，最后提出构建材料成分⁃摩擦层⁃摩擦磨损性能之间关系，为铜基摩擦材料成分设计提供依据。
