杨超
- 作品数：14 被引量：91H指数：3
- 供职机构：北京交通大学机械与电子控制工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金中国博士后科学基金更多>>
- 相关领域：机械工程交通运输工程自动化与计算机技术理学更多>>
- 能量吸收方案对列车碰撞响应的影响被引量：10
- 2018年
- 为了研究列车头车司机室吸能装置的行程、界面力及中间车钩缓冲装置的界面力对列车碰撞响应的影响,建立了列车碰撞纵向多体动力学模型,以2列完全相同的8节编组列车碰撞工况为例,对配置不同能量吸收方案的列车碰撞动态响应进行了分析和对比。研究结果表明:头车司机室吸能装置的行程存在最优值,在不超过最优值的前提下增加其行程可以减小碰撞后期各车辆的加速度;增加司机室吸能装置的界面力会使中间车辆加速度显著增大;同步减小各中间车钩缓冲装置界面力,会使中间车辆加速度增大;以递减式与向内递减式减小中间车钩缓冲装置界面力可以增加中间车端吸能量;递增式增大中间车钩缓冲装置界面力会增加司机室端部吸能量。
- 杨宝柱肖守讷杨超
- 关键词：轨道列车碰撞动力学吸能装置
- 独立旋转车轮转向架的自动对中实现方法
- 2023年
- 为了使独立旋转车轮走行系统重新获得自动对中能力,提出横向轮轨力及摇头力矩导向方法。首先阐述导向原理,利用横向轮轨力和摇头轴的后倾角形成摇头回正力矩,促使独立车轮自动回到初始横向位置。然后给出独立旋转车轮转向架的布置方案,前后独立轮副的摇头转动轴线呈V形。最后采用多体动力学仿真和样机试验方法对提出的导向原理进行验证。结果表明,无后倾角时独立旋转车轮转向架不能回到轨道中心线位置。然而,当摇头转动轴的后倾角为5°和10°时,独立车轮出现低频横向衰减振动并自动回到初始横向位置。新独立旋转车轮转向架出现了两种蛇行运动。转向架比例样机在溜坡试验中也出现了左右摇晃的车轮蛇行运动现象。因此上述导向方法能够使独立旋转车轮转向架自动对中。
- 杨超杨超徐宁徐宁
- 关键词：独立旋转车轮稳定性蛇行运动
- 参数化列车碰撞平台的动力学建模与仿真被引量：4
- 2021年
- 轨道车辆的设计过程中,有限元碰撞仿真方法建模复杂、修改周期长.为快速计算准确的列车碰撞响应,基于车辆-轨道耦合动力学理论,使用Matlab程序语言,建立参数化列车碰撞平台.根据实际参数,将车辆实体模型转化为数学模型,将连续轨道模型离散为弹性点支承模型;基于Hertz接触理论,使用向量法建立轮轨相互作用模型;将车钩缓冲装置、吸能防爬装置和悬挂装置的力学特性转化为非线性迟滞特性数学模型;采用修正双步长显式积分算法对参数化模型进行时域求解.将有限元仿真结果与参数化仿真结果在速度、加速度以及最大轮对抬升量方面进行对比,结果表明,两种模型的速度变化趋势相同,加速度绝对误差小于1m/s^(2),轮对抬升量峰值相对误差1.67%,各项指标的相对误差保持在10%以内,对参数化列车碰撞平台的准确性进行了验证.研究结果为揭示列车碰撞后的响应机理建立了仿真基础,为轨道车辆的耐撞性设计中参数的选定提供了一定的理论支撑.
- 吴启凡肖守讷杨超朱涛阳光武杨冰
- 关键词：车辆碰撞碰撞动力学数值仿真参数设计
- 车辆-轨道垂向耦合系统空间频域传递特性研究
- 2023年
- 基于车辆-有砟和无砟轨道垂向耦合系统模型,建立由轮轨垂向激励到车辆和轨道部件位移和加速度等状态变量的解析形式的瞬态空间频域传递函数。在此基础上,研究不同轨道系统下,车辆各部件加速度频域传递特性以及轨下各部件间作用力频域传递特性的异同点。给出为准确获得系统频域传递特征,有砟轨道系统下钢轨模态数与支撑轨枕数的合理比例关系。对比匀速和变速过程中构架加速度空间幅频传递特性的差异。研究结果表明,速度为250~350 km/h条件下,车辆部件振动加速度的传递特征峰值区主要包括空间频率为0.4~1 (1/m)和6~8.5 (1/m)的两段。有砟系统下,轮轨力传递特性峰值主要集中在0.8~1.6(1/m)的频段;无砟系统下,轮轨力传递特性峰值包括空间频率为0.7~1.2 (1/m)和4~8 (1/m)的两段。随运行里程的增加,变速工况下传递特性,各条带向空间频率减小方向移动,且条带频率越高,这种移动的趋势越大。
- 徐宁杨广雪杨超
- 基于运用条件和频域特征的动车组转向架构架疲劳损伤规律研究被引量：3
- 2022年
- 转向架作为动车组车辆的关键部件,担负着承载与走行等多种任务,传递不同形式的动态载荷,有必要对其疲劳问题进行研究。以某型城际车动车和拖车转向架构架为研究对象,在对构架疲劳关键点动应力进行线路实测基础上,依据速度、航向角以及部分线路参数,提取到直线、不同半径曲线、启动牵引、混合制动以及低速过站等不同工况下各测点的动应力数据,分析和比较各测点在不同运用条件下的疲劳损伤特点。通过时-频变换方法,得到不同速度下动车和拖车各主要测点动应力幅频特征,进而分析各测点动应力峰值频率所对应的系统固有频率和外界激励频率,探讨不同频率成分的动应力对各关键点损伤的贡献情况。研究发现,相同速度和曲线半径下,多数动车疲劳关键点的等效应力大于拖车。在车辆接近停止时,抗蛇行减振器座和横侧梁连接处的动应力会存在一个大幅值循环,这与车体惯性力对抗蛇行减振器的作用有关。中低速过道岔时,各测点的动应力变化范围均有一定程度的增大,以横侧梁连接处和抗蛇行减振器座处变化最为明显,其他疲劳关键位置的动应力变化相对较小。达到相同损伤占比时,绝大多数动车构架测点的动应力频带比同速度下拖车构架更宽。
- 徐宁张波任尊松李强杨超杨广雪陈璨
- 关键词：转向架构架动应力
- 非线性度对修正双步长显式法及常用逐步积分法的影响被引量：2
- 2019年
- 为了掌握非线性度对逐步积分法的影响,研究了几种积分算法在不同非线性度振动系统中的响应。通过3个典型非线性算例,对修正双步长显式法、蛙跳式中心差分法、Newmark法、广义α法和精细积分法的计算精度和稳定性能等进行了比较。结果表明:非线性度对广义α法、精细积分法和Newmark法的稳定性有影响;高非线性度对Newmark法的计算稳定性影响最大;时间步长越小,算法精度和计算量越高;相同小步长情况下,精细积分法的精度最高,而修正双步长显式法的计算量最小;在时间步长较大时,低非线性度会引起精细积分法不稳定,修正双步长显式法的精度最高,修正双步长显式法在非线性系统中具有很强的鲁棒性。
- 杨超张志新李强
- 关键词：非线性时间步长稳定性
- 三维碰撞车辆移动轨道建模与研究被引量：1
- 2018年
- 为掌握直线轨道上车辆发生正面对心碰撞时的动态响应规律,建立三维碰撞车辆移动轨道模型。分别建立碰撞车辆模型和轨道模型。然后,提出了处理轮轨非线性几何的向量法,将三维车辆模型和移动轨道模型耦合起来。采用一种简化的钩缓装置模型连接车辆端部和外部系统。利用一种新的时间积分算法对三维动力学模型进行计算。采用上述方法研究了车辆中低速撞击刚性墙的碰撞场景,得到车辆的动态响应。研究结果表明:中低速车辆在直线轨道正面对心碰撞时,车辆一般不产生横向运动和侧滚运动,由非线性轮轨几何引起的横向轮轨力对车辆的动态响应几乎没有影响。碰撞结束后,车体和轮对在纵向不断振荡。轮轨垂向相对位移在准静态压缩量上下波动,最大的车轮抬升量出现在第3个轮对上。
- 杨超李强肖守讷
- 关键词：轨道车辆三维模型碰撞
- 基于ARM的地铁自动检票机控制系统研究被引量：3
- 2012年
- 介绍了城市轨道交通自动检票机控制系统的基本功能。分析了基于ARM(精简指令集机器)的嵌入式自动检票机控制系统的设计方案。以步进电机的控制为例,介绍了在嵌入式操作系统Windows CE环境下,对硬件物理地址访问的方法,解决了对硬件资源访问的问题,实现了在Windows CE操作系统环境下对资源的调配。
- 杨超张冬泉
- 关键词：城市轨道交通自动售检票系统自动检票机控制系统
- 高速动车组齿轮箱轴承载荷特性研究
- 2024年
- 齿轮箱是高速动车组的重要部件之一,通过多种类型轴承分别与车轴和联轴器联结,这些轴承对齿轮箱实现动力传递和确保列车的运行安全和稳定性具有重要作用。由于工程测试难度,目前难以直接测试这些轴承承受的载荷。基于轴承动力学理论和齿轮传动动力学理论,建立了包含三类轴承、齿轮啮合及齿轮箱箱体的耦合动力学模型,结合线路实测激励,采用数值方法,获取了齿轮箱轴承滚子滚道接触载荷。在验证轴承滚子滚道载荷分布特性的基础上,分析了多种工况下齿轮箱轴承的滚子滚道接触载荷。结果表明,齿轮箱小齿轮轴圆柱滚子轴承滚子滚道接触载荷均值主要受牵引力矩影响,牵引力亦会影响受载滚子数量。齿轮啮合力影响滚子滚道接触载荷局部波动幅值,在外部激励作用下,NU214轴承滚子滚道接触载荷最大值最高增大35.0%。列车上下行工况改变滚子滚道接触载荷分布区域以及载荷均值,但接触区位置不受列车速度等级的影响。建立的齿轮箱耦合模型,详细考虑了齿轮箱各轴承的受载特点,对深入研究齿轮箱轴承受载特性具有重要作用。
- 曹杰任尊松查浩徐宁杨超
- 关键词：轴承载荷
- 面向非线性轨道车辆动力学的广义多步显式积分算法应用被引量：1
- 2020年
- 为了改善计算效率,在非线性轨道车辆动力学仿真中引入广义多步显式积分算法.针对非线性系统将算法改造为增量格式.列车动力学模型由轨道车辆模型和钩缓装置模型等组成.采用增量格式的广义多步显式积分算法分别研究列车连挂冲击和列车中低速碰撞问题.研究结果表明:广义多步显式积分算法在测试的算例中具有良好的稳定性,其计算速度约为龙格库塔法的3.8倍.干摩擦式钩缓装置模型在过渡状态存在车钩锁死现象.由于车钩锁死列车撞击过程中会出现车体加速度的高频振荡.广义多步显式积分算法可以适用于非线性轨道车辆动力学仿真.
- 杨超李强王曦
- 关键词：非线性增量式轨道车辆锁死
