新能源混合动力机车发展现状及关键技术综述
摘要：新能源混合动力机车采用两个及以上新能源系统提供车辆运行所需能量，通过不同能源的优化互补提升机车的能效，降低碳排放，可满足机车“最后一公里”及跨线运行需求。文章详细介绍了国内外混合动力机车的研制和应用情况，阐述了新能源混合动力机车的基本技术特征，重点对其新能源动力装置、主电路结构、能量管理、安全设计、仿真分析等关键技术进行了分析和研究，最后对新能源混合动力机车技术的发展方向进行了展望。
高速列车粉末冶金制动材料的研究进展
摘要：为适应高速列车更快速、更安全、更舒适、更环保的发展需求，高速列车制动材料应具备合适且稳定的摩擦因数、优良的耐磨性、高的耐热性与抗热疲劳性、足够的机械强度、与制动盘匹配良好、良好的环境适应性及环境友好性等特性。由于在制动方面具有不可替代的优越性，目前300 km/h 及以上的高速列车均采用粉末冶金制动材料。从材料设计、制备技术、摩擦磨损性能与机理及性能评价等方面，对近年来高速列车粉末冶金制动材料的研究进展进行了综述。首先，阐述了材料中基体组元、润滑组元及摩擦组元的基础研究，以及材料的环保化、组元简易化发展趋势; 其次，探讨了制备工艺参数对摩擦磨损性能的影响，简述了制备技术的发展; 再次，分析了服役条件对摩擦磨损性能的影响规律，介绍了闸片/制动盘匹配性的研究; 最后，归纳了摩擦磨损性能的评价与预测方法，总结了摩擦磨损机理的最新研究进展。
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.
气动激励下高速列车车体受电弓平顶声振特性研究
摘要：为掌握受高速列车电弓区域气动荷载对车体顶板的作用机理及顶板结构的声振响应与传递特性，采用计算流体力学方法对受电弓区域流场进行数值模拟获得气动激励；采用“波数-频率”方法提取到顶板壁面脉动压力的声学分量和对流分量；分别以扩散声场模型和Corcos 湍流激励模型分析声学分量和对流分量作用下顶板结构的声振响应及传递特性，并定量分析受电弓平顶各部件对车内噪声的贡献。研究结果表明：受电弓对平顶气动激励主要有涡脱落引发的气动声压以及脱落的漩涡撞击车体壁面产生的湍流激励。350 km/h 来流速度下，受电弓平顶壁面总的脉动压力为144.2 dB，其中对流分量为143.5 dB，声学分量为136.4 dB。而由于声学分量的波数更接近受电弓平顶结构的弯曲波波数，因此更能激发受电弓平顶的声振响应：气动声压激励下受电弓平顶的辐射声功率为80.4 dB(A)，湍流激励下的声功率为60.6 dB(A)。气动激励下车体型材是最主要的结构声源，振动传递至内饰顶板辐射噪声是该区域第二大结构噪声源。气动声压激励下车体型材对车内贡献占比77%，内饰顶板占比为17.9%；湍流激励下车体型材对车内贡献占比为67.7%，内饰顶板占比为21.6%。
城市轨道交通车辆预浸料前端玻璃钢头罩技术研究
摘要：[目的] 前端头罩作为城市轨道交通车辆的关键部件，因其独特的造型及所处部位，对整车质量平衡起着决定性作用。因此，易成型、轻量化的头罩设计成为行业内的研究重点。预浸料作为复合材料的中间材料，其性能介于普通玻璃钢和碳纤维之间，有必要对其进行深入研究。[方法]对头罩结构及选用材料进行了介绍，并对预浸料玻璃钢与现有产品的性能进行了对比分析。通过匹配成熟的复合材料成型工艺，制造试验样件，对比了预浸料玻璃钢样件与传统玻璃钢、碳纤维样件的综合性能，包括：机械性能、粘接强度、材料密度、成本、工艺性能等，获得了满足车辆需求的头罩结构配置。[结果及结论] 可选择3.5 mm 预浸料玻璃钢替代6.0 mm 传统手工糊制玻璃钢，在满足性能的基础上，可实现减重约40%。这一替代方案已应用于某实际项目，具有可实施性和较高的推广价值。
预应力水平和加固模式对铁路路基变形特性的影响
摘要：为探究预应力加固铁路路基的工作性能，以路基变形作为评价指标，基于模型试验建立三维有限元模型，研究预应力水平和加固模式对路基变形的影响效应，并提出路基病害的防治对策。结果表明：当路基采用预应力结构加固防护时，可将预应力转换成附加围压约束路基变形，从而改善路基服役性能；预应力加固路基沉降小于未加固路基，预应力50 kPa 下线路中心处沉降衰减率为8.64%，当预应力增大至100 kPa 时沉降衰减率可达17.44%；预应力结构对路基的减沉作用可从路基加固区扩散至非加固区，预应力50 kPa 下非加固区端部沉降衰减率为6.76%，而当预应力增大至100 kPa 时沉降衰减率升至13.92%；单排加固模式下，第3 排和第4 排的加固效果优于其他排，且加固区受预应力结构位置影响显著。可在病害区就近坡面处布置预应力结构并施以合适预应力，实现路基病害整治与加固强化。
磁浮交通发展历程和未来展望
摘要：磁浮交通作为一种先进的交通方式，凭借其高速、低噪声、无摩擦的优势，在全球范围内受到越来越多的关注。文章主要阐述了磁浮技术的原理，回顾了磁浮技术的发展历程，分析了现有磁浮线路的建设、运营情况，探讨并展望了磁浮交通未来的应用前景。
基于轨道交通的大功率氢燃料电池系统设计及应用
摘要：针对国内首套应用于轨道交通调车机车的400 kW 级氢燃料电池系统，文章首先介绍了其需满足的主要性能参数指标，以及单组100 kW 氢燃料电池系统原理，然后重点阐述了氢燃料电池发电系统、储氢系统、散热系统的设计重点。为保证氢燃料电池系统的稳定运行，提出了一套与调车机车相匹配的控制策略，通过整车联调测试，对系统性能进行测试验证。测试结果表明，氢燃料电池系统具有良好的兼容性和协同性，可持续输出400 kW 额定功率。
先进轨道交通装备发展成就与未来展望
摘要：先进轨道交通装备是践行制造强国、交通强国等国家战略的核心载体，是保障交通运输体系高效运转、彰显国家高端装备制造核心竞争力的重要标志性产业。本文结合全球轨道交通装备技术演进方向，立足国家战略全局与行业高质量发展需求，系统性总结了2015—2025 年我国在该领域重大工程科技突破、核心基础能力夯实、产业链协同构建及国际化布局拓展等方面取得的重大成就，提炼出政策顶层设计引领、坚持自主创新核心路径、构建“产学研用”融合生态、秉持全球视野开放合作的发展经验，明确了“更高速、更智能、更绿色、更安全、更融合”的未来发展趋势。面向未来十年，提出了布局前瞻技术研发，深化轨道交通智能、绿色转型，夯实产业发展基础以提升产业链供应链韧性，推动轨道交通装备标准体系变革等发展方向，为我国先进轨道交通装备持续“领跑”全球提供理论支撑与实践指引。
小型磁浮交通车辆车体结构及性能分析
摘要：[目的] 磁浮交通车辆车体是承受运营载荷与安装设备的关键承载结构，其结构性能直接影响着列车运行的安全性与乘坐舒适性。为确保新研制的小型磁浮车体满足严格的运营需求，有必要对其结构性能进行全面分析与验证。[方法] 依据CJ/T 375—2011、EN 12663-1:2010 及IIW-2008等标准，基于有限元法建立头车车体离散模型。车体铝合金型材与碳纤维复合板蒙皮采用壳单元模拟，硬质泡沫芯体采用实体单元模拟，铆钉与螺栓连接通过梁单元等效。性能分析涵盖了10 种模拟运营极限载荷工况与4 种模拟运营疲劳载荷工况，系统考察了车体在垂向、纵向设备冲击，以及架车、起吊等多种载荷工况下的力学响应。[结果及结论] 车体承载结构静强度最小安全系数为1.45，各工况下最大应力均低于材料许用应力。基于疲劳累积损伤理论的最大损伤值为0.536，满足抗疲劳性能要求。整备状态下，车体一阶垂向弯曲频率为28.439 Hz，满足共振规避要求。
