轨道交通制造焊接技术应用现状及发展趋势

摘要:高速、轻量化已经成为轨道交通行业日益关注的焦点。而焊接技术是轨道交通装备制造中最为重要的关键工艺技术之一,广泛应用于车体结构制造中。文中介绍了轨道交通制造焊接技术应用的现状及发展趋势,对广大焊接同仁了解轨道交通制造焊接技术具有一定的借鉴作用。

复合材料在高速列车上的应用:大型、复杂、通用

摘要:复合材料学是一门涉及到物理、化学、物理化学、传热学、金属学、力学等多学科的典型的边缘学科。复合材料是由基体材料(聚合物材料、金属、陶瓷)和增强体(纤维、晶须、颗粒)复合而成的具有优异综合性能的新型材料,是本世纪发展最迅速的新材料之一。而高性能复合材料在高速列车上的应用也变得日益广泛。

工业机器人在轨道交通制造中的应用现状及发展趋势

摘要:随着轨道交通行业高质量发展需求的不断提高,基于5G技术、数字孪生车间、数字化工厂的智能制造成为轨道交通车辆制造企业的发展方向。工业机器人逐渐在焊接、打磨、组装及喷涂等方面得到广泛研究和应用。结合中国中车部分子公司的机器人应用情况,对这些工业机器人及自动化柔性生产线系统的应用现状进行分析介绍,并结合智能制造技术,展望工业机器人在轨道交通制造中的发展趋势。

大跨度铁路悬索桥时变变形对高速列车行车平稳性影响

摘要:大跨度柔性体系悬索桥在温度荷载、列车荷载等时变荷载作用下将产生明显的竖向变形。为研究大跨度铁路悬索桥时变变形对高速列车行车平稳性的影响,以某主跨1 092 m 的大跨度铁路悬索桥为研究对象,基于车-线-桥耦合振动分析理论,从时域和频域2 个角度开展大跨度铁路悬索桥时变变形影响下桥上轨道静、动态几何形位及其对行车平稳性影响研究。结果表明:桥梁时变变形对轨道静态与动态几何形位的影响差异主要体现在高低不平顺幅值及最大幅值发生位置,且频域影响范围主要体现在波长110 m 以上;120 和200 m 2 种截止波长下桥上轨道高低不平顺对车体竖向加速度影响差异仅为3%;大跨度铁路悬索桥桥上轨道动态高低不平顺管理截止波长为120 m,建议基于列车行车平稳性,分别制定轨道高低不平顺运维标准及120 m 波长以上桥梁变形的刚度控制标准,控制大跨度铁路悬索桥时变变形下的轨道几何形位。

轨道车辆零部件材料多轴疲劳寿命预测理论与方法研究进展

摘要:近年来,随着我国高速铁路的快速发展,列车运行速度也在不断提升,也对轨道车辆的安全性、稳定性和可靠性提出了更高的要求。复杂多变的实际服役工况环境对轨道车辆零部件材料的强度、刚度尤其是疲劳寿命具有显著影响。因此,开展接近轨道车辆零部件真实服役环境( 如复合载荷、高/低温) 下的材料多轴疲劳寿命预测理论与方法研究具有重要的工程价值和实践意义。首先,本文对传统轨道车辆零部件材料多轴疲劳寿命预测理论与方法进行了回顾与总结,尤其对基于临界平面法的多轴疲劳寿命预测模型进行了详细介绍。其次,就有限元模拟技术在传统轨道车辆零部件材料多轴疲劳寿命预测中的应用进行了介绍;并阐述了其在新兴轨道车辆零部件材料多轴疲劳寿命预测中的具体应用。最后,讨论了目前研究所面临的主要问题与挑战,这对轨道车辆零部件材料多轴疲劳寿命预测理论与方法研究的进一步发展具有重要意义。

轨道交通装备失效分析与全生命周期管理

摘要:文章对失效学、失效分析及其作用进行了概述,并介绍了在轨道交通全生命周期管理中失效分析需要坚持的理念、操作流程、分析方法和逻辑思路。从可信性质量管理体系建设的角度,重点分析了失效分析在全生命周期各个阶段的作用和地位,以及基于失效分析的技术解决方案对全生命周期管理的重要作用,提出失效分析是全生命周期持续改进过程的关键和必要流程,是装备技术迭代、质量提升和全生命周期成本控制的关键,并宜有相应的组织机构负责实施基于失效分析的反馈机制。

大轴重货车车体结构改进与优化设计

摘要:大载重、大轴重作为货运车车辆发展的重要方向,在提高载重与轴重的同时保证车体的安全使用至关重要。文中针对某大轴重货运车体在运用过程中出现裂纹开裂问题进行了深入研究。针对车体的开裂原因进行了试验分析,提取了挡车过程车钩载荷、挡车座应变数据,根据测量数据推算了最大工作载荷,并对车体进行了车体强度分析,得出异常载荷导致裂纹开裂的结论,并结合有限元方法以及形状优化理论对车体提出改进方案。在此基础上,将子模型技术与代理模型相结合应用在车体底架的尺寸优化中,通过拉丁超立方抽样进行试验设计,并根据试验设计结果建立Kriging响应面,以最小化底架质量、最小化底架最大Von.mises 应力为目标,进行多目标优化,优化后车体底架的质量降低了3.8%,且能满足车辆的纵向拉压、挡车的运用要求,并结合仿真方法验证了优化结果的可行性。

城市轨道交通粉末冶金铝基复合材料制动盘研究进展

摘要:随着城市轨道交通的发展,轻量化需求日益迫切。作为制动系统关键部件的轻量化应用,铝基制动盘已在国内多处应用。采用粉末冶金工艺制备铝基制动盘不仅在性能、成本、批量化生产方面具备诸多优势,且实际使用效果与经济效益显著。基于此,文章详细介绍了粉末冶金法制备铝基制动盘的原材料、制备工艺及机加工技术对材料性能和显微组织的影响,综述了近年来国内粉末冶金铝基制动盘在实际装车应用中的主要进展,总结分析了铝基制动盘的摩擦磨损、耐腐蚀、耐高温、经济性等性能与装车应用效果,最后展望了粉末冶金铝基制动盘在更高速度等级城市轨道交通车辆的应用前景。轻量化设计实现的节能减排效益对城市轨道交通的可持续发展具有重要意义,推动了现代城市交通系统的技术进步和绿色发展。

高速转向架结构特点及其分析

摘要:转向架是高速列车核心关键部件,决定了高速列车能否高速、平稳、安全运行。文章在介绍国内外典型高速列车转向架结构组成的基础上,总结了高速转向架普遍采用的结构特征,如H 型构架、低锥度车轮踏面、空心轴轮对、转臂式轴箱定位、冗余抗蛇行减振器结构、大柔度空气弹簧悬挂、二系垂向减振器等;从高速列车安全平稳运行的要求出发,分析了这些结构特征所带来的优势,特别是对车辆系统动力学的影响,以及相关设计时需要注意的问题;提出了未来高速转向架的创新研究方向。

表面超声滚压工艺参数对车轴钢表面性能的影响

摘要:通过研究表面超声滚压不同加工参数对DZ2车轴钢表面完整性及表面性能的影响规律,为DZ2车轴钢超声表面滚压处理选取最优工艺方案。研究结果表明:通过超声表面滚压处理后,DZ2试样的表面状态得到改善,表面性能得到大幅度提高。试样表面粗糙度降低,表面显微硬度增加,轴向表面残余提升;周向的表面残余应力变化幅度较小。表层出现明显的塑性流变,同时表层组织中发生铁素体晶粒的拉长以及渗碳体的碎化现象。不同的工艺参数对材料表面状态影响不同,随着主轴转速的增加,表面粗糙度值逐渐减小,表面轴向残余应力得到大幅度提高;随着静压力的增大,表面硬度的数值不断增大。通过合理组合不同的加工参数,可以使得DZ2车轴钢表面完整性及表面性能得到较好的改善,提出最佳优化参数组合建议。