徐凯
- 作品数：12 被引量：72H指数：5
- 供职机构：西南交通大学机械工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：交通运输工程机械工程自动化与计算机技术更多>>
- 钢轨打磨对动车组轮轨匹配及磨耗影响研究被引量：4
- 2020年
- 为解决动车组车辆在运行中出现的晃车及加速度异常情况,对磨耗后钢轨型面进行打磨,并通过仿真分析以及跟踪测量对打磨效果进行评估。分析结果表明,打磨后轮轨接触点对分布较打磨前更窄,分布于滚动圆附近,轮对发生横移时滚动圆半径变化较小,但由于其较小的接触面积导致接触应力较大,易产生较大的垂磨;打磨后钢轨匹配时由于等效锥度较小,对车辆运行稳定性及车体振动起到改善作用;打磨后钢轨的磨耗位置居中,磨耗面积小但垂直磨耗大,在运行一段时间后,轮轨接触光带会缓慢增大。因此,钢轨打磨缓解了车辆运行过程中构架横向加速度异常的情况,虽其滚动圆处垂磨较大,但其总磨耗量较打磨前小,且降低了对钢轨的损伤,有利于延长钢轨的寿命。
- 徐凯李芾李金城吴昊
- 关键词：动车组钢轨打磨轮轨匹配磨耗
- 动车组车轮踏面磨耗对动力学性能的影响被引量：12
- 2016年
- 比较不同磨耗程度下LMA踏面的形状和轮轨接触特征,建立CRH2型动车组计算模型,使用不同磨耗程度的LMA踏面配合60 kg/m钢轨轨面,对其动力学性能进行仿真计算。结果表明,在踏面出现磨耗后,车辆稳定性、车体振动加速度和平稳性指标均较新轮状态恶劣;车体振动功率谱密度分布表明,车体摇头振动能量明显增大,垂向振动特征没有发生变化;随着踏面的磨耗,车辆曲线通过性能得到改善;对于在役动车组,应严格控制其车轮踏面磨耗。
- 徐凯李芾李东宇杨阳
- 关键词：高速动车组转向架踏面磨耗动力学性能
- 胶轮导轨电车特殊工况运行平稳性研究被引量：3
- 2017年
- 胶轮有轨电车在设计运营成本、爬坡能力、曲线通过半径和运行噪声等方面较传统城市轨道交通有很大优势。针对胶轮导轨电车在运营过程中,可能会遇上冰雪天气,车轮爆胎、空簧失效、减振器失效等特殊工况,通过SIMPACK多体系统动力学软件,对胶轮导轨电车在特殊工况下运营进行了动力学分析。分析结果表明:在特殊运营工况下通过降低运行速度等方法可以满足运行平稳性要求。
- 徐凯李芾杨阳李金城
- 关键词：动力学性能运行平稳性
- 地铁隧道清洗车动力学性能研究
- 2016年
- 随着地铁的飞速发展,地铁隧道清洗车在隧道清洗工作上起到了举足轻重的作用。在对地铁隧道清洗车进行设计时,通过SIMPACK多体系统动力学软件,对地铁隧道清洗车进行了动力学分析。分析结果表明,该地铁隧道清洗车的蛇行临界速度大于车辆的构造速度80km/h的要求,在美国V级谱激励下,运行平稳性满足优级标准,曲线通过性能满足要求。
- 徐凯李芾安琪
- 关键词：地铁隧道清洗车动力学性能
- 车体刚度对集装箱平车动力学性能影响研究被引量：2
- 2018年
- 为研究不同刚度车体结构对车辆系统动力学行为的影响,基于柔性多体系统动力学方法,通过有限元分析软件ANSYS和多体动力学软件SIMPACK,对不同刚度车体集装箱平车的动力学性能进行分析。分析结果表明,有边梁结果车体整体刚度相对于无边梁结构得到提升,同时表现在车体的垂直弯曲振型和扭转弯曲变形上。车体的一阶和二阶垂直弯曲刚度分别对车辆中部和端部垂向振动特性影响较大,具体表现为随着垂直弯曲刚度增大,车辆的运行垂向平稳性趋于优化;对于车辆的曲线通过性能,车体垂直弯曲振型对曲线通过安全性指标没有明显影响,车体的扭转刚度对车辆的曲线通过安全性指标影响较大,具体表现为随着扭转刚度增大,车辆的曲线通过安全性趋于恶化。因此,在进行集装箱平车设计时,应采用柔性体模型引入其刚度特性,并根据使用及线路条件对于车体刚度进行折中设计。
- 徐凯李芾安琪李金城
- 关键词：刚度刚柔耦合车辆系统动力学
- 100%低地板有轨电车动力学性能分析被引量：3
- 2018年
- 运用多体动力学分析软件SIMPACK建立了一种采用小轮径传统轮对的100%低地板有轨电车的动力学模型,并分析了该模型的运行稳定性、运行平稳性及曲线通过性等动力学性能。结果表明:该100%低地板有轨电车具有良好的运行稳定性和直线运行平稳性,并能安全通过城市小半径曲线。
- 刘方伟李芾徐凯牛悦丞杜成义
- 关键词：有轨电车动力学分析
- 高速动车组车轮踏面磨耗特征分析被引量：8
- 2021年
- 为研究不同类型高速动车组车辆车轮踏面磨耗特征,探寻车轮发生磨耗后车辆运行性能的演变,以运行在武广客专上的CRH380A和CRH380B型动车组为研究对象,在线路数据统计的基础上,基于SIMPACK建立的高速动车组模型和编制的轮轨磨耗程序,对两类动车组车辆在一个镟修周期内的车轮磨耗特性及其对车辆运行性能的影响进行分析.结果表明,该线路上运营的动车组车辆车轮磨耗特征主要表现为踏面凹槽磨耗,且CRH380A型动车组车轮踏面磨耗程度更为严重;在一个镟修周期内,由于车辆设计理念的差异,CRH380A型动车组车轮磨耗特征表现为磨耗范围较窄但磨耗深度较大,凹槽磨耗较为明显,而CRH380B型动车组则表现为磨耗范围较宽但磨耗深度较小,磨耗较为均匀;在运行2.5×10^5 km里程内,新轮状态下的CRH380A型动车组运行稳定性明显优于CRH380B型动车组,但在运营里程超过1.0×10^5 km后,由于受到车轮磨耗的影响,运行稳定性较CRH380B型动车组恶劣;同时,CRH380A型动车组车体最大振动加速度和平稳性指标分别为0.52 m/s^2和2.26,均优于CRH380B型动车组的0.58 m/s^2和2.38,但CRH380A型动车组脱轨系数和轮重减载率均为0.35,均大于CRH380B型动车组的0.14和0.28.因此,在整个运行周期内,CRH380A型动车组车辆运行平稳性优于CRH380B型动车组,但运行安全性较CRH380B型动车组恶劣.
- 徐凯李芾李芾安琪
- 关键词：高速动车组车轮踏面磨耗车辆系统动力学运行性能
- 基于车轮损伤的地铁动力车辆轮轨匹配研究被引量：5
- 2018年
- 为研究地铁动力车辆轮轨匹配的合理性,基于车轮滚动接触损伤模型,对LM,S1002和DIN5573踏面车轮与60kg·m^(-1)钢轨在1/20和1/40轨底坡下的静态轮轨接触关系进行分析;采用SIMPACK软件,建立传统的非动力车辆模型,考虑持续牵引力和运行阻力的车辆模型,以及既有持续牵引力、运行阻力,又有启动、制动过程的车辆模型,对3种踏面车轮在不同车辆动力学模型、不同线路条件、不同车辆悬挂参数下的车轮损伤进行对比分析。结果表明:地铁启动、制动过程中车轮损伤较大,考虑此过程的车辆模型计算结果更符合实际车轮损伤规律;LM踏面车轮在1/20轨底坡下的轮轨接触关系良好,车轮损伤较小;相比1/20轨底坡,S1002和DIN5573踏面车轮在1/40轨底坡下的轮轨接触关系更优;地铁车辆在站间距较短的直线线路运行时,采用S1002踏面车轮配合1/40轨底坡钢轨,车轮损伤最小,在站间距较长的直线线路运行时,采用LM踏面车轮配合1/20轨底坡钢轨效果最佳;在满足车辆运行稳定性的前提下,适当降低一系悬挂刚度有利于减缓车轮损伤。
- 李金城李芾徐凯钟浩
- 关键词：地铁车辆动力车辆轮轨接触关系站间距轨底坡
- 动车组的轮轨型面匹配关系被引量：11
- 2017年
- 为研究不同车轮踏面与不同钢轨型面的匹配关系,分别从轮轨接触几何参数、轮轨静态接触力学性能、车辆运行稳定性和磨耗方面进行对比分析.CONTACT轮轨接触模型和SIMPACK多体动力学模型的计算结果表明,由于60N轨面将轨头部分进行了改进,轮轨接触光带居中,车辆运行稳定性趋于优化;两种车轮踏面与60N轨面匹配时具有更优的黏滑区比例,能有效减小轮轨间的损伤和磨耗;LMA踏面和小位移下的S1002CN踏面与60N轨面匹配时接触应力较大,易造成较大的垂向磨耗;对于S1002CN踏面与60N轨面匹配的情形,在横移量4~8 mm时的接触应力小于其与60 kg/m轨面匹配时的数值,有利于降低曲线线路轮轨间磨耗.由此可见,60N轨面与动车组车辆踏面的接触关系更利于改善车辆的运行稳定性,但过于集中的轮轨接触点对加剧了钢轨的垂向磨耗.
- 徐凯李芾李东宇钟浩
- 关键词：动车组轮轨型面蠕滑力稳定性
- 高速铁路小半径曲线钢轨侧磨研究被引量：13
- 2021年
- 为解决高速铁路小半径钢轨磨耗问题,以高速动车组和小半径曲线钢轨为研究对象,基于Simpack建立高速动车组模型和编制轮轨磨耗程序,通过调整轮轨摩擦系数、轨距、车辆通过速度和轨底坡等参数,对车辆通过小半径曲线时的动力学性能及钢轨磨耗进行分析。结果表明,减小外股钢轨与轮缘接触处的轮轨摩擦系数能改变轮轨黏滑特性,有利于降低外股钢轨的侧磨。适当加宽轨距和降低车辆通过速度有利于降低轮缘与轨距角处的接触应力,对侧磨有一定的改善作用。通过加大外股钢轨轨底坡,使车轮与外股钢轨的接触趋于优化,有利于减小钢轨侧磨现象。对钢轨进行校正性打磨也能一定程度改善轮轨接触关系,从而改善外股钢轨的侧磨和内股钢轨的表面波磨现象。当外股钢轨轨距角处摩擦系数为0.2、轨距加宽5~10 mm、外股钢轨轨底坡增加到1/20时,最有利于缓解外股钢轨的侧磨现象,同时通过钢轨打磨也能一定程度减轻轮轨磨耗及损伤,有利于延长钢轨的寿命。
- 徐凯李芾李芾吴昊
- 关键词：高速铁路小半径曲线钢轨磨耗车辆系统动力学
