高速客车空心车轴的疲劳强度分析及优化

我国铁路车辆正朝高速、重载方向发展,空心车轴的采用是减轻簧下质量的重要措施,其疲劳强度分析更是车轴设计中的关键问题.针对时速250km/h高速客车的空心车轴,通过有限元分析确定轮轴的应力集中情况.考虑空心车轴的运行安全性,运用理论和理论,分别计算了车轴的疲劳损伤量,结果均表明车轴尚未开始疲劳破坏,验证了理论的实用性.提出用等效应力换算法分析计算不同目标寿命下车轴的疲劳应力值:结合工程实际得到不同置信水平下的车轴疲劳强度.通过应用正交实验方法分析各因素对轴重和集中应力的影响,结果表明:轴身外径是关键影响因素,经选取得出空心车轴的一组最佳优化参数,验证方法的有效性.     

高速列车一无碴轨道—桥梁耦合系统的车辆平稳性研究

研究了高速列车一无碴轨道—桥梁耦合系统的动力响应问题.运用车辆-轨道耦合动力学理论,建立了高速列车-无碴轨道—桥梁耦合系统的垂向动力学模型.采用Newmark-β数值方法对系统的运动方程组进行求解,得到整个系统的振动响应.从运行平稳性角度出发,讨论了列车悬挂参数对指标的影响.结果表明:一系和二系悬挂参数的变化对列车运行平稳性均有较大影响,一系和二系悬挂刚度值变化的影响最为明显.     

轨道不平顺激励下车桥耦合系统的车辆平稳性研究

为了提高车辆的运行平稳性,基于车辆-轨道耦合动力学建立高速列车-无碴轨道-桥梁耦合系统的垂向动力学模型.运用D' Alembert原理和模态综合法,导出高速列车—无碴轨道—桥梁耦合系统的二阶常微分方程组,采用Newmark-β数值方法对系统运动方程组进行求解.以谐波型激扰模型来模拟轨道几何不平顺,研究了轨道不平顺的波长和波深对车辆平稳性的影响.结果表明:长波不平顺对Sperling指标影响较大,即对列车运行平稳性影响较大,存在最不利波长.     

变速箱齿轮磨损故障的极坐标角-频表示与诊断

变速箱齿轮磨损将导致振动信号中出现冲击响应成分,通过对每转内冲击响应成分的监测,可实现变速箱齿轮磨损故障诊断。为了提高变速箱齿轮磨损故障可视化监测与诊断效果,该文提出了一种极坐标角频分布方法。将采集的变速箱振动信号通过连续小波变换进行消噪处理并转变为极坐标角频分布,充分表现变速箱齿轮不同磨损工况时冲击成分的变化。以每种磨损工况时6转内的能量作为齿轮磨损特征向量,并将特征向量输入给BP神经网络进行分类训练和模式识别,有效地识别了变速箱的4种磨损状态。该研究结果为极坐标角频分布方法在变速箱状态监测与故障诊断的工程应用提供了参考。     

固定化纤维素酶催化反应动力学模型研究

建立固定化纤维素酶反应动力学模型,在此基础上系统研究了席勒模数、产物竞争性抑制、体系宏观底物浓度等因素对球形载体内部底物分布的影响,并讨论了各因素对固定化纤维素酶效率因子的影响。结果表明席勒模数增大使载体内底物浓度降低,效率因子减小;产物竞争性抑制增大使载体内底物浓度升高,对效率因子的影响与席勒模数和体系宏观底物浓度有关,共存的产物竞争性抑制和内扩散限制之间存在相互减弱对方影响的效应;体系宏观底物浓度增大使载体内底物浓度升高,效率因子增大,可以减弱席勒模数与产物竞争性抑制的影响。