针对传统金属吸能结构在碰撞过程中触发阈值较高,不可重复利用的问题,提出一款自适应性很强的可恢复式液压吸能结构,在不同量级的碰撞速度下,均能有效耗散冲击动能。基于液压阻尼结构基本理论,建立节流小孔的阻尼特性数学模型,得到阻尼孔过流面积与冲击行程之间的函数关系。通过有限元仿真校核液压吸能结构的强度。落锤冲击试验与SPH流固耦合仿真试验的幅值误差仅为5.44%,验证了吸能结构有限元模型的可靠性。基于已验证的有限元模型,从撞击质量速度匹配、液压油黏度、不同阻尼孔径3个方面,研究该吸能结构动态冲击工况下的冲击特性。研究结果表明:随着冲击质量或冲击速度的增大,平均撞击力也增大,冲击质量4 t对应的平均撞击力比0.5 t增加277%,冲击速度10 m/s对应的平均撞击力比3 m/s增加260%,并都能产生较为稳定的平台力;随着液压油黏度的...

采用三维、可压缩、非定常N-S方程的数值计算方法,研究A型地铁列车在隧道内加减速时车体表面压力变化和车内压力变化,分析隧道净空面积与密封指数的关系,并采用动模型实验验证数值计算准确性。研究结果表明:列车在隧道内运行时,随着阻塞比的减小,测点压力幅值随之减小,主要体现在对正峰值的影响,压力变化规律基本一致;阻塞比越小,列车表面压力幅值随列车长度方向的变化趋势越平缓;列车以匀速、减速和加速3种方式运行,隧道断面为22 m2时,根据美国标准列车气密性需分别大于6,3和6 s,根据国内标准需分别大于10,6和10 s;隧道净空面积小于35 m2时,根据美国标准列车气密性需分别大于2,0.7和1.5 s,根据国内标准需分别大于3,0.4和1.5 s。

针对某型清筛机在工作过程中出现挖掘链驱动马达大范围频繁损坏,利用压力冲击产生原理,分析其液压系统,认为马达不平稳运行时会形成冲击,从而导致马达损坏,进一步机理分析与仿真研究证实了这一结论。在此基础上,提出了抑制冲击的具体措施,仿真结果表明在保证主泵低压侧压力稳定时,能有效减小闭式液压系统压力冲击,提高马达的寿命。

提出了一种新颖的以马达和油缸双驱动车辆急加速的驱动方式。以某国产连续式捣固车工作小车行走为例,分析了此加速方式的工作原理、主要性能和可能存在的局限性。针对在运行中作业小车驱动马达频繁断轴的现象,进行系统的综合分析和计算,并建立了AMESim仿真模型以对马达轴所受扭矩进行仿真。结果表明在缩短油缸的作用时间和在油缸入口增加阻尼孔的作用下,有效地防止了马达的启动冲击和功率寄生,在一定程度上提高了马达的寿命,并使此驱动方式的性能得到优化。

为了解决某型铁路捣固车的捣固装置在使用过程中出现夹持油缸异响的问题,基于捣固装置结构和液压系统建立模型,分析激振力对夹持液压系统压力的影响,提出了在夹持油缸回油路设置单向阻尼孔,达到稳定液压系统压力的目的。通过AMESIM对系统进行仿真,证实了激振力对夹持油缸压力的影响以及阻尼孔在稳定压力时所起的作用,结果表明在回油路设置合适的单向阻尼孔可以有效稳定夹持液压系统压力,从而可提高捣固装置的作业性能。

基于空气动力学数值模拟方法,针对列车不同部位的转向架和转向架结构表面的气动阻力分布进行分析,对高速动车组列车整车气动效应进行数值仿真。研究结果表明:转向架流场区域在靠近来流端的上部会形成部分死水区,该区域流场与外部质量交换较小,转向架结构表面在来流方向上游会形成一个正压区,在下游方向的转向架结构表面会形成小范围的负压区。列车头车转向架气动阻力明显高于中间车和尾车,其中列车头车I位转向架受到的气动阻力最大,其次是头车II位端转向架,列车的中间车和尾车转向架阻力分布较为均匀,均为头车转向架阻力的60%左右。

针对小半径曲线段上出现过超高与欠超高的现象,提出一种能够自动调节超高值的液压杆式轨枕,对轨枕的结构组成和工作原理作简要说明。基于有限元法建立轨枕及下部结构的三维模型,在此基础上,分析在列车荷载作用下,轨枕及下部装置在不同外轨超高状态下的结构强度,同时对比铰接件垫板面积、铰接件宽度、导向块长度和外轨支承钢块厚度等参数对轨枕及下部装置的结构强度的影响规律。研究结果表明:在承受垂向、纵向、横向荷载且轨枕外轨超高在150 mm以内时,轨枕及下部结构强度均符合材料强度要求;增加垫板面积能够降低铰接件和外轨处钢枕部位承受的最大压应力;增加导向块长度能降低导向块所承受的最大拉应力和最大压应力;铰接件宽度的增大不利于增加铰接件处的强度;支承钢块的厚度可适当减少来降低轨枕及下部装置整体重心。

隧道掘进机在强振动环境下工作,由振动状态下的插装阀仿真模型分析可知,传统选型方法选择的插装阀在强振动条件下可能出现性能失效等问题,因此需对振动环境下的插装阀选型及优化方法进行研究。一种振动环境下选型方法的基本原理是控制插装阀阀芯偏移量均值不大于5%倍阀芯开启度均值。对于可能出现性能失效的插装阀可以采用正交实验法对其结构参数进行优化设计,实例显示优化后的正常工作区域较优化前扩大了12%;一种简易优化法也可以被采用,即在保证阀口流量的前提下增加弹簧刚度。

为研究液压驱动车辆发动机转速稳定性的优化控制问题，针对现行液压驱动车辆在急减速以及下坡道时，由于车辆惯性大使得发动机被反拖而导致的失速问题，提出主动增加发动机的摩擦力矩和串接辅助泵的解决方案；以液压驱动某型钢轨打磨车为例，对系统进行数学建模，分析反拖工况下发动机的失速机理，研究车辆反拖工况时发动机摩擦力矩与转速的关系；采用AMESim对系统进行仿真，对发动机在反拖工况下的转速稳定性进行优化控制；研究结果表明：通过主动增大发动机的转速来提高摩擦力矩以及串接辅助泵等方案均能有效地解决发动机的反拖失速问题，提高了车辆运行的平稳性和安全性。

基于大修列车液压行走驱动系统的工作原理,对马达串联静液压驱动车辆在大负载工况下打滑原因进行分析,指出马达泄漏是车轮打滑的主因;针对驱动系统的打滑问题,提出补油回路分别用减压阀、电比例阀和三通流量控制阀的3种旁路补油方案;通过对3种方案进行数学建模和特性分析,完成基于AMESim的系统建模和仿真分析。研究结果表明:列车稳态运转时,3种补油方案均可以补充系统泄漏,改善车轮打滑情况;但是,在启动阶段,采用三通流量控制阀补油时驱动系统的同步性以及对载荷的均衡情况大大改善。