列車
關注創建者：CFD仿真工作室 創建時間：2021-01-30
列車的視頻教程
ABAQUS“列車-軌道-橋梁”耦合動力學仿真
1、學員可以掌握abaqus在《列車-線路-橋梁》動力學仿真分析的工作流程、注意事項及必備技能：abaqus軟件基本操作和方法； 2、了解國內列車運行安全性和平穩性規范 3、解決學員在abaqus軟件應用過程中遇到的難點和痛點； 4、解決學員在《列車-線路-橋梁》仿真分析建模過程中所遇到的難點問題和痛點，能夠具備獨立建立整車模型的能力； 5、掌握結果后處理的方法，能夠正確解讀仿真結果，提出合理的結構改進建議
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列車隨機振動荷載在abaqus中的實現以及在道橋隧邊坡等巖土案例中的應用
針對列車動荷載在abaqus中的實現需要的文件從論文到腳本做了詳細的解讀，并且通過一個簡單案例教大家如何去使用dload腳本實現動荷載，再通過一個橋梁案例，對該教程進行了具體的工程應用（甚至改改直接寫一篇相關的碩士論文或者核心論文也是沒問題的）。教程適用于多場景，比如道橋隧邊坡水庫之類的結構動態響應的研究，購買課程后包含內部答疑、購買課程后仿真教學打折等服務。
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通過后處理提取曲面或曲線上的數據（適用于提取機翼、列車輪廓等上的數據）
向學員展示了在仿真計算結束后如何提取仿真結果曲面及曲線上的力、速度、壓力等數據（常用于提取機翼表面受力、列車輪廓線上的數據等）
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列車的實例教程
鐵路列車運行圖（以下簡稱列車運行圖）是用以表示列車在鐵路區間運行及在車站到發或通過時刻的技術文件，是全路組織列車運行的基礎。
列車運行圖是根據國民經濟發展的需要和鐵路運輸能力的情況而編制的。它體現著鐵路工作的各種質量指標和數量指標。在編制運行圖時充分考慮人民鐵路為人民服務的方針，如安排列車運行線時，首先考慮旅客列車，并盡量安排開往大城市的客車在白天到達，在下午或夜間發車。與此同時，安排好貨物列車的運行線。列車運行圖規定了列車占用區間的次序，列車在每一個車站出發、到達或通過的時間，在區間的運行時分，在車站的停車時分以及列車的重量和長度等。這樣一來，列車運行圖也就規定了鐵路線路、站場、機車、車輛和通信信號等設備的運用和與行車有關各部門的工作。因此，列車運行圖是鐵路運輸工作的綜合計劃、鐵路行車組織的基礎，是協調鐵路各部門、單位按一定程序進行生產活動的工具。
一、概念
它規定各車次列車占用區間的程序，列車在每個車站的到達和出發（或通過）時刻，列車在區間的運行時間，列車在車站的停站時間以及機車交路、列車重量和長度等。是列車運行時刻表的圖解，規定各次列車按一定的時刻在區間內運行及在車站到、發和通過。列車運行圖是列車運行的時間與空間關系的圖解，它表示列車在各區間運行及在各車站停車或通過狀態的二維線條圖。
列車運行圖是運用坐標原理描述列車運行時間、空間關系，表示列車在鐵路各區間運行時間及在各車站停車和通過時間的線條圖。橫坐標表示時間，縱坐標表示各分界點（車站），如甲、乙、丙、丁。斜線表示列車，斜線上的數字表示車次。列車運行圖按時間坐標，根據不同用途，可分為2分格運行圖（即垂直線每格表示2分鐘）、10分格運行圖、小時格運行圖。
展開 根據曲線軌道外側超高公式：
(2)
其中h為外軌超高(mm)，v為過曲線時列車在線路上的平均速度(km/h)，R為該線路的曲線半徑(m)，經過計算得到外軌超高h為168mm，超過了《鐵路線路設計規范》中規定的外軌超高不能超過150mm，故在建模中，取外軌超高為150mm。
因此，本文最終設置頭車以200km/h，2.5°沖角的初始狀態，在外軌超高150mm的CRTSⅢ無砟板式軌道（本文用殼單元地板代替）撞向防護墻。列車和軌道接觸類型為自動面面接觸，其中靜摩擦系數為0.3，動摩擦系數為0.05。列車和防護墻的接觸類型為侵徹面面接觸（Eroding Surface to Surface），其中靜摩擦系數為0.3，動摩擦系數為0.15。建立的列車-防護墻碰撞模型如圖2所示。
圖2 列車-防護墻碰撞有限元模型
列車與混凝土防護墻發生碰撞的碰撞應力云圖如圖3所示（單位為GPa），其中X方向為列車的行駛方向，X方向的力為防護墻對列車向后的阻力，Y方向的力為垂直于防護墻的橫向力，Z方向的力為防護墻對列車向上的作用力。列車與防護墻接觸碰撞，接觸部位碰撞力較集中，隨著列車繼續沿著防護墻擦撞前進，碰撞力傳遞到整個列車。整個碰撞過程碰撞力迅速增加，在35ms左右達到最大值489kN，隨著列車繼續行駛，車身吸收一部分能量，列車的運行軌跡和狀態發生變化，列車與截面混凝土防護墻發生碰撞的碰撞力時程曲線如圖4所示。
圖3 列車與防護墻碰撞應力云圖
圖4 列車與混凝土防護墻碰撞力時程曲線
列車耐撞性已經成為列車安全的一個關鍵指標，通過LS-DYNA有限元分析，可為列車被動安全性設計提供有力的支持。
展開 四、智能列車
1、列車智能運行：列車自主控制、軌道運行環境感知、列車編組靈活調整、基于互聯互通的跨線運營；通過地面視頻監控等方式主動感知軌道運行環境，采用基于車車通信的列車自主控制、列車編組靈活調整以及基于互聯互通的跨線運營，實現列車智能運行。
2、車內環境智能控制：照明、溫/濕度、新風等智能調控；基于客流、車內溫濕度等信息，進行客室設備的智能調控，實現車廂舒適度的自動調節，例如對廣播音量、空調、照明等智能調節，提升乘客的乘坐舒適度。
3、列車智能運維：根據故障描述與歷史維修經驗的匹配，實現維修知識共享及移動端智能維修輔助，遠程運維支持。基于數據在線檢測及診斷技術，建設列車智能運維系統，實現列車關鍵設備狀態實時監測診斷及預警，提升列車可靠性，提高檢修效率，降低列車運維成本。
吳彩秀 深圳地鐵運營集團車輛中心技術管理室主任
城市軌道交通列車節能環保技術應用與研究
“碳達峰、碳中和”是城市軌道交通綠色發展的主要挑戰和機遇，國務院《關于完整準確全面貫徹新發展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》，國務院《2030年前碳達峰行動方案》，《中國城市軌道交通綠色低碳發展行動方案》，《深圳碳普惠體系建設工作方案》，《深圳市低碳公共出行碳普惠方法學》。
深圳地鐵成立集團綠色低碳發展研究工作組，編制《深圳地鐵綠色低碳發展實施方案》，加入深圳市碳普惠聯盟。
一、 創新與實踐
節能篇
1、永磁同步牽引系統裝車載客應用
（1）應用情況：深圳地鐵10號線10列車采用永磁同步牽引系統，車輛為8節編組A型車，最高速度為90km/h，2019年至今運行良好。
展開 對于散仙這么一個小老百姓而言，可能最直接的感受就是，從成都到蘭州特快列車需要19小時左右，現在高鐵僅需7小時左右。我們所見到高鐵列車車頭大多是近似尖頭狀的，很顯然，這是為了列車頭有更好的外形氣動性能，以降低高速行駛時迎面的垂直于截面的滯止壓力，減小列車風阻。外形氣動性能分析是高鐵列車頭外形設計必經的步驟之一，那么，列車頭的風阻到底能達到一個什么樣的程度呢？
以往對于列車、汽車、飛機等進行外形氣動分析，依靠的主要是按比例縮小的風洞模型試驗。簡單地說，就是按一定比例做一個產品的縮小模型，將它靜置于一個高速空氣流動的環境，風向與模型車頭的方向相逆，以模擬產品在真實環境中行進的情況，并從中測算風阻等數據。目前，很多重要交通、國防裝備依然要進行風洞試驗。央視紀錄片《超級工程》曾出現CRRC動車組縮小比例模型風洞試驗的畫面。
CRRC風洞試驗（圖片來自紀錄片《超級工程》，侵權請聯系刪除）
但隨著20世紀60年代起計算流體力學理論（CFD）和計算機的發展，CFD相關軟件在這些裝備的氣動分析方面起著越來越重要的作用。人們通過質量守恒、動量守恒和能量守恒三大方程為世界上大多數物理、化學現象建立了離散化的數學模型并不斷完善，而計算機技術的發展有支持了復雜幾何和現象的大規模運算。加上對于高速列車、大型飛機的風洞試驗成本極高、周期長，而CFD技術則更有效率上的優勢。有分析稱，目前90%的風洞試驗已被CFD模擬所取代。所以，一個算法完善的CFD工具在計算列車風阻上已不存在問題。
這里散仙使用Star-CCM+進行列車風洞系統建模和CFD模擬。首先依照國內比較常見的A型高鐵列車頭建模，列車截面寬3m，高3.8m，總長約50m，列車頭型按常見的和諧號建模。車底和其余部位做了幾何簡化。并置于一個長60m、寬15m、高10m的長方體風洞中。
展開 AcuSolve在日本高速列車安全性和舒適性仿真方面的應用
客戶簡介
日本車輛制造株式會社（Nippon Sharyo），位于日本名古屋，從19世紀末開始制造列車。現今它仍是日本產量最高的鐵路列車制造商之一，擁有1100名員工，制造各種類型的列車，如特快列車、通勤列車，地鐵及輕軌等。自從1964年第一輛時速200km/h高速列車起，日本車輛制造株式會社制造了超過3200個車廂。最新的子彈頭列車時速可達300km/h。
挑戰
通常如果一輛列車通過空曠無障礙區域，列車的空氣動力載荷相對不是很復雜。然而列車在行駛過程中通常需要穿過隧道，同時也會在空曠地域或隧道內與其它列車交匯，這些情況下空氣動力載荷就比較復雜。當列車穿過隧道，列車頭部的壓力波會引起很大的噪聲和振動，因此設計者需要設計良好的列車頭部外形，盡可能減小進出隧道壓力波動的大小。
當兩輛列車在隧道內會車時，問題更為復雜。每列車都將形成強烈的沖擊波，這些波的碰撞和相互作用可對列車產生巨大的作用力。例如，列車對另外一輛列車產生巨大的推力，當壓力平衡后，列車又被拉回，如果在設計過程中這樣的作用力考慮得不是很周全，則列車實際中可能會有傾覆出軌的危險。即使較理想的情況下，該效應也會對乘客的舒適性有巨大影響。
另外當盡可能最大化乘客的舒適性和安全性后，以及其它一些方面也需要考慮。如列車明線運行時的動態載荷、高速行駛的側風作用、列車門的噪聲影響以及客艙內的通風換熱等。
解決方案
制造樣機是十分昂貴的，因此Nippon Sharyo采用Altair CFD軟件AcuSolve進行復雜的空氣動力學仿真：
- 安全性：預測側風運行載荷，無風運行載荷以及會車載荷。
- 舒適性：除了進隧道噪聲，還進了HVAC（暖通空調）仿真，考察乘客熱舒適性。
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列車的最新內容
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切削液的主要應用行業解析2個月前
工程機械的挖掘機、裝載機等設備的金屬結構件、液壓部件加工，五金制品的管件、扣件、標準件切削，軌道交通的列車輪轂、軌道配件加工等，都需依靠切削液保障加工效率和產品品質。
一期一會 | 什么是電磁學？4個月前
高溫超導體，如釔鋇銅氧（YBCO）化合物，可以在-140°C以上的溫度下實現超導性，使其更適用于MRI機器和磁懸浮列車等應用。
絕緣體
反之，絕緣體是抑制電子自由流動的材料。在絕緣材料中，電子與原子核緊密束縛在一起，并且在施加電場時不容易去耦。因此，絕緣體可被用于為導線制作完美的外殼，從而提高安全性。
值得注意的是，一些絕緣體在電場作用下可能會變得極化。
引言
在高速列車、航空航天、船舶制造等高端裝備領域，大型階梯軸作為核心傳動部件，其直徑測量精度直接決定了裝備的裝配精度與運行可靠性。傳統測量方法受限于接觸式干擾、環境敏感性等問題，難以滿足現代工業對高精度、高效率測量的需求。光學成像測量法憑借非接觸、抗干擾強等優勢成為主流選擇，但透鏡裝配偏心導致的光軸不重合、測量誤差大等技術瓶頸，長期制約著測量精度的提升。
該方法非常適合分析大規模場景中的聲能量，如汽車座艙、飛機客艙、工廠噪聲、列車內的噪聲傳播以及外部輻射，而這些場景對于傳統的波動聲學方法極具挑戰性。
優點：
? 可以更快地分析大空間、高頻的聲學傳播。
? 在流體域的任意位置獲取噪聲分布圖和頻率響應函數。
? 僅需提供最少輸入參數（二維表面網格、吸聲系數和噪聲源）。
列車運維：通過采集牽引變流系統、通風系統等關鍵核心系統的溫度、振動、電流等重要參數，實現故障預測和健康評估，能夠為故障處置提供重要依據，提升機車運行的安全性和可靠性，延長機車使用壽命。
3. 工業制造行業：
對關鍵旋轉設備開展預測性維護，能夠有效提高設備的可靠性，減少生產中斷，提高生產效率。
4.
7.軌道安防技術及設備視頻監控系統：列車車載視頻監控系統、有線傳輸網絡、列車視頻監控系統、列車視頻監控無線傳輸系統、有線骨干傳輸網絡、車地無線傳輸平臺等;
如果你所在的單位也在面臨許可管理混亂、人力不足、審計困難等痛點，我想這只是時間問題，現在無論大中小型企業，都得加入到AI新時代的列車上來。你要做的，就是選對平臺、練好內功，讓效率提升和合規管理不再是夢想。
如何精確定位和量化高鐵外部噪聲？6個月前
結果表明：轉向架和受電弓區域是噪聲最強的聲源（350km/h時轉向架對總聲功率貢獻達 31.8%）；車廂區域聲源對通過噪聲的貢獻隨測量距離增加而上升，轉向架和車頭則下降；列車速度 200-350km/h 范圍內，轉向架與下部區域的貢獻隨速度升高而降低，車廂中部則升高。研究最終為高速列車外部噪聲控制提供了依據，同時指出未考慮軌道/ 橋梁噪聲、車身聲源貢獻可能被高估等局限。
比如我們看到手機的 “防水性能” 很好，不會想到這背后是工程師用流體力學模擬 “水在手機縫隙中的滲透路徑”；看到高鐵跑得又快又穩，不會想到這是通過流體力學優化 “列車外形”，減小空氣阻力。
但正是這種 “低調”，讓流體力學的范疇不斷擴大。
