采用数值计算方法分别对在同一车速下相同风速、不同浓度、不同颗粒直径的风沙对动车组列车气动性能的影响,以及同风沙浓度、同风沙颗粒直径下,风速不同对列车气动性能的影响。结果表明在风速和风沙颗粒直径不变的情况下,沙粒颗粒浓度的增加和颗粒直径的增大都导致了列车整体的气动阻力的增大,但影响不大。在风沙颗粒浓度以及风沙颗粒直径不变的情况下,风速的增加使得风沙颗粒对列车整体的气动阻力有明显的增大。

随着高速列车运行速度的提高,列车外形对气动性能的影响越发显著。以中国标准动车组为原型建立1:8比例3车编组仿真模型,对3种转向架裙板减阻方案、5种排障器导流罩减阻方案、4种车厢连接处外风挡减阻方案进行风洞试验。在60m/s风速,0°侧偏角条件下,裙板最优方案能使整车减阻10.2%;排障器导流罩最优方案能使整车减阻2.1%,外风挡最优方案能使整车减阻1.8%。试验结果为进一步优化中国标准动车组气动外形提供了理论参照。

传统液压螺栓拉伸量数据测量方式主要是采用传统机械指针式百分表,这种靠人工监测手工记录数据的操作方式,存在着人为误读和很多不确定因素,直接影响了螺栓的紧固质量和设备的整体性能。新型液压螺栓拉伸量数据测量装置采用位移传感器采集拉伸量信号,通过数字式百分表实时显示螺栓拉伸量测量数据,同时将采集的数据通过多通道采集系统转换模块经RS-232串口将数据统一传输到中央控制器中,对采集来的多路数据进行虚拟仪表显示和内部逻辑运算、判断、分析、报误等,并将测量数据自动存储并上传形成表格文件,供检验及管理人员进行数据核查和问题分析。

列车制动系统是保证列车安全运行的关键技术,更加精确快速的控制列车管和制动缸压力都对机车制动控制系统提出了更高的要求。以HXD2电力机车中使用的新型制动机为基础,利用减压阀、高速开关电磁阀、压力传感器、经典PID控制的方式,以AMEsim软件为平台搭建机车列车管预控压力控制系统(即均衡风缸压力控制),并分别仿真分析机车在充风缓解、初制动、全制动(制动区)、紧急制动4个关键制动工况下对列车管预控压力的控制特性。

以高速动车组制动系统用防滑阀作为研究对象,通过对防滑阀工作原理的分析,建立了防滑阀的仿真模型,并对防滑阀的充风特性和缓解特性进行了仿真计算。通过仿真结果与试验指标的对比验证了仿真模型的有效性。接着基于仿真模型分析了防滑阀进出口处节流孔孔径对充风时间和缓解时间的影响。研究工作为防滑阀的优化设计提供理论参考。

气动受电弓作为轨道车辆常用的受流设备,其空气供风系统的可靠性至关重要,探讨了受电弓升弓供风工作方式,分析了受电弓工作时的用风需求,结合目前常见的受电弓供风方案,提出低泄露储风与控制方案,延长车辆断电后的重复升弓间隔时间,优化脚踏泵管路连接方式,提高了应急升弓的可操作性。根据液态气体的存储和使用特点,提出液态气体应急升弓供气方案。

采用数值计算的方法,并在线路实车试验验证其合理性的基础上,研究不同车间风挡内倾角度的变化(0°、2°、4°、6°、8°)对高速列车车间风挡块的气动力以及表面测点压力的影响。研究结果表明:两侧风挡所受侧向力对称性较好,不同内倾角度,背风侧两侧风挡所受侧向力方向均指向外侧,呈现“外推”状态;迎风侧两侧风挡,0°、2°、4°所受侧向力方向指向外侧,呈现“外推”状态,而6°、8°所受侧向力方向指向内侧,呈现“内压”状态;风挡区域复杂的流动导致两侧风挡所受侧向力与内倾角度并不是线性关系。相对于原风挡,除个别测点外,风挡内倾2°、4°、6°、8°各测点的压力值均增大;内倾6°、8°方案风挡区域各测点的压力值均为正压。研究结论为指导高速列车车间风挡的气动设计提供了指导。

以国内受电弓制造商研制的新型高速受电弓为研究对象,通过风洞试验对新型高速受电弓的空气动力学性能从气动抬升力和气动总阻力两个方面进行研究,同时结合两种试验数据对该新型高速受电弓的气动抬升力性能进行分析,通过数据拟合得出气动抬升力与风速的关系式,最后通过线路运行试验进行了验证。