地鐵車輛制動
關注創建者：匿名 創建時間：2021-12-16
地鐵車輛制動的視頻教程
地鐵車輛制動的實例教程
來源：中國電業 作者：招錦漢
關鍵字：仿真技術 振動沖擊 使用壽命
本文從對產品的振動、沖擊、疲勞、壽命、散熱分析等幾個方面進行了詳細的講解，剖析了仿真技術的重要性，并列舉了仿真軟件在制動電阻產品中的具體仿真分析實例。
1 概述
隨著地鐵車輛技術的迅速發展和人民生活質量的不斷提高，制動電阻作為地鐵車輛制動過程中的重要部件，其設計要求能夠適應車輛越來越高的運行速度，一方面要求產品能夠適應車輛在運行過程中，在各種沖擊振動中具有足夠的強度、高可靠性和長久的壽命，另一方面要求產品具有良好的散熱結構，能夠快速將由車輛制動時產生的能量轉化成熱量釋放到空氣中。
在過去的制動電阻產品設計中，以上問題的解決較多的依賴于工程師的個人經驗和對樣機的實際測試，很多都是在產品設計的后端或工程化階段，這樣不但效率低下而且需要花費昂貴的試驗費用，在市場競爭日益激烈的今天，效率和成本就意味著競爭力，這種滯后的產品開發模式和昂貴的試驗費用直接影響到了企業的產品競爭力，作為專業研發生產制動電阻的專業公司，我們已經意識到了這些問題，必須要及時解決。
CAE（Computer Aided Engineering，中譯：計算機輔助工程設計），指用計算機輔助求解分析復雜工程和產品的結構力學性能，以及優化結構性能等。CAE仿真技術從上世紀60年代初在工程上開始應用至今，已經有了飛速的發展，它和高速發展的計算機技術相結合，在生產、設計、科研、教學等各個領域得到了廣泛的應用，顯示出了巨大的技術效益和經濟效益，CAE技術在解決制動電阻設計、開發、生產過程中遇到的問題帶來了高效率、低成本的途徑。
以下分兩大部分介紹仿真技術在制動電阻產品設計中的應用。
展開 運用HyperWorks有限元軟件建立某地鐵車輛車體有限元模型，進行了傳遞函數分析，找到了車體側墻的固有頻率，為后續的車體優化和減振設計提供了依據。結果表明側墻中部可以適當提高剛度，提高舒適性；可以應用傳遞函數來預測車體局部的固有頻率。
史志楠_基于RADIOSS的地鐵車輛傳遞函數分析.pdf
新一代碳纖維地鐵車輛CETROVO
超炫大片
未來地鐵列車來了！
當地時間9月18日下午，在德國舉行的柏林國際軌道交通技術展（InnoTrans 2018）上，中車四方股份公司正式發布新一代碳纖維地鐵車輛“CETROVO”。
當地時間下午14:00時，新一代碳纖維地鐵車輛實車發布會舉行。
中國駐德國大使史明德、中國中車總裁孫永才、德國技術專家胡芬巴赫、中國中車副總裁王軍、中車四方股份公司總經理馬云雙出席發布會，并共同按下啟動球，為新車揭幕。
這是新一代碳纖維地鐵車輛的全球首次亮相。
該車是我國的全新一代地鐵，采用大量先進的新材料、新技術研制，在節能環保、舒適、智能等方面相比傳統地鐵實現全面升級，是我國地鐵領域的最新技術成果，代表著未來地鐵列車的技術潮流。
它的問世，將引領地鐵車輛駛入更加綠色智能的“新時代”。
中國中車科學家、中車四方股份公司副總工程師丁叁叁接受采訪
新一代地鐵車輛長什么樣？有什么“黑科技”？將帶來怎樣的乘坐新體驗？
展開 新一代地鐵車輛首次開發了“靈活編組”功能，列車以2節為最小的編組單元，能夠根據運營需求實現“2+N”節靈活編組，在2節至12節范圍內任意搭配車廂，并且完成“變身”只需不到5分鐘。
丁叁叁告訴記者，地鐵客流的潮汐變化非常突出，早晚高峰期客流量大，平峰期客流量小，根據客流變化靈活編組，在高峰期采用大編組，平峰期采用小編組，這樣能實現以最經濟的方式運營，節約能耗，降低運營成本，也利于增大發車密度，提高服務水平。
相較傳統地鐵，新一代地鐵車輛適應更惡劣的氣候地理環境，能在高溫高濕、-40℃高寒、2500米高海拔等復雜環境下運行。
同時，針對地鐵線路彎道多、半徑小，車輛首次在轉向架裝備主動徑向系統，當監測到車輛進入彎道時，能夠控制輪對處在曲線徑向位置行駛。這樣大大改善了列車的曲線通過性能，能更好地適應小曲線，最小轉彎半徑可達80米，遠超傳統地鐵，車輪磨耗也大幅降低，節約維護成本。
車輛在沒有外部供電時也能行駛。裝載了儲能系統——動力蓄電池，可為車輛提供牽引動力行駛15公里。當發生供電故障時可應急運行，也方便在線路和車輛段的“無電區”行駛。
3 跑得更穩
乘坐更舒適
新一代地鐵車輛采用先進的減振降噪技術，乘坐更舒適。
列車運行時，由于軌道不平順會引起車廂振動，要通過轉向架上的懸掛系統來減振。傳統地鐵的懸掛系統不可調節，稱為被動懸掛。
新一代地鐵車輛首次采用全主動懸掛技術，在行駛途中，當車廂產生振動時，能夠立刻探測到，并對懸掛系統的阻尼進行動態調整，使懸掛系統時刻處在最佳的減振狀態，從而使地鐵車輛“跑得更穩”。
車廂內也更安靜。
展開 一、模型和場景介紹
中車集團的主要產品為軌道車輛產品。對于某特殊地鐵車輛，需要定義一個檢測工裝，工裝如圖所示（由于保密問題對模型進行了處理）
對于該工裝，最主要的關注點是變形問題，要求變形不得超過1mm/m，總變形不得超過3mm。
由圖可以看出，該工裝屬于復雜的板殼類結構，處理起來非常復雜。
二、使用meshfree進行變形分析
將模型導入meshfree。由于meshfree的處理方式，只需要刪掉一些無用的零部件就可以了，最終生成的部件數321個和解除對902個。約束條件為地腳約束，載荷為重力載荷。如下圖所示：
對其進行受力分析，從模型處理到計算完成整個過程約1個小時。
從以上可以看出，整體的變形最大為1.4mm，垂向最大位移為0.79mm，小于標準值，安全
三、abaqus計算
此模型在使用abaqus進行計算時首先使用hypermesh進行網格劃分。由于對稱結果，采取1/2建模。模型（局部）如下：
對其進行分析。由于大量的板殼結構，需要進行復雜的幾何處理，并定義不同的截面屬性，整個分析大約一周。結果如下
由上可以看出，最大變形位移1.8mm。
展開 
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地鐵車輛制動的最新內容
摘 要：制動性能作為評價車輛減速器的重要指標，通常需在駝峰編組站通過實際測量的雷達測速曲線獲得。為進一步優化減速器制動性能的獲取方式，采用虛擬樣機仿真的方法對車輛減速器建模并進行動力學分析。首先，基于車輛減速器的工作原理，結合車輛減速器的結構參數和運行狀態，構建了“車輛-鋼軌-減速器”的剛柔耦合動力學模型；然后，以21t軸重、走行速度5m/s(18km/h)的車輛為例，利用仿真模型分析減速器的制動能力
1 概述
隨著地鐵車輛技術的迅速發展和人民生活質量的不斷提高，制動電阻作為地鐵車輛制動過程中的重要部件，其設計要求能夠適應車輛越來越高的運行速度，一方面要求產品能夠適應車輛在運行過程中，在各種沖擊振動中具有足夠的強度、高可靠性和長久的壽命，另一方面要求產品具有良好的散熱結構，能夠快速將由車輛制動時產生的能量轉化成熱量釋放到空氣中。
一、計算任務：并基于ABAQUS軟件對輪胎和路面的耦合模型進行有限元仿真分析，并賦予輪胎不同的載荷，不同的初始速度，不同的減速度，不同的輪胎胎壓以及不同滑移率還有不同的路面摩擦系數等參數進行耦合模型的分析，以此得到路面在制動工況下的法向位移和Mises應力以及水平剪切應力的變化規律。
二、仿真計算采用的設備基本情況：6個CPU，32G
三、仿真模型的處理技術：
①進行載荷步定義的時候，
一、模型和場景介紹
中車集團的主要產品為軌道車輛產品。對于某特殊地鐵車輛，需要定義一個檢測工裝，工裝如圖所示（由于保密問題對模型進行了處理）
對于該工裝，最主要的關注點是變形問題，要求變形不得超過1mm/m，總變形不得超過3mm。
由圖可以看出，該工裝屬于復雜的板殼類結構，處理起來非常復雜。
二、使用meshfree進行變形分析
將模型導入meshfree。由于
新一代碳纖維地鐵車輛CETROVO
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未來地鐵列車來了！
當地時間9月18日下午，在德國舉行的柏林國際軌道交通技術展（InnoTrans 2018）上，中車四方股份公司正式發布新一代碳纖維地鐵車輛
新一代碳纖維地鐵車輛CETROVO
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未來地鐵列車來了！
當地時間9月18日下午，
近日，中車四方股份公司研制的碳纖維地鐵列車從青島裝船啟運，發往德國，參加全球軌道交通領域規模最大的柏林國際軌道交通技術展。在9月18-21日柏林展期間，該碳纖維地鐵車輛將在全球首次亮相。
該地鐵車輛采用碳纖維的車體和轉向架，并應用了大量先進的智能環保等新技術，是更綠色、智能的全新一代地鐵，最高運行時速140公里。
基于ADINA的車輛制動盤TMC分析示例
計算模型
◇ 車軸、制動盤、預緊螺栓初始轉速300r/min；
◇ 采用1/2對稱模型； ◇ 制動力零時刻加滿；
◇ 轉動系統其它質量采用附加質量單元施加到模型上；
◇ 所有零件初始溫度為30攝氏度；
◇ 所有零件材料強度參數、熱物理性能參數隨溫度變化；
◇ 所有零件通過裝配面傳遞接觸力、熱；所有零件接觸傳熱表面定義熱阻
車輛制動系統仿真技術的應用
制動系統是當今車輛最主要的性能之一，建設一套完整高效的制動系統匹配分析平臺顯得尤為重要。制動目前越來越多的主機所或者用戶開始關心制動性能的評價，比如踏板感、響應時間、轉彎制動性能等等。許多主機所除了采用實驗之外并無專用評價分析工具，但是實驗往往耗時較多，成本高。
此次研討會全程都會穿插生動的演示，同時也會介紹真實的用戶案例來幫助聽眾更好的理解內容。
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踏面摩擦制動是地鐵車輛的主要制動方式之一，對于踏面制動而言，過大的制動功率會導致摩擦副的損傷，這些損傷主要包括閘瓦熔化（鑄鐵閘瓦），粘結劑分解炭化（合成閘瓦），磨耗加劇。車輪踏面出現熱斑、裂紋和剝離等，所以踏面制動存在著踏面受熱極限，即車輪的熱容量。
