亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        淺談我國(guó)CRH動(dòng)車(chē)設(shè)計(jì)中的創(chuàng)新

        2018-03-06 21:13:14孫詩(shī)凝
        科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào) 2017年33期
        關(guān)鍵詞:輕量化設(shè)計(jì)

        孫詩(shī)凝

        摘 要:我國(guó)軌道客車(chē)的發(fā)展近年來(lái)取得了長(zhǎng)足進(jìn)步,尤其以CRH動(dòng)車(chē)為代表的“高鐵”以其高速的運(yùn)行能力、平穩(wěn)舒適的乘坐體驗(yàn)和高度安全系統(tǒng)控制贏得了廣泛好評(píng),成為我國(guó)高端技術(shù)“走出去”的一張名片,本文從物理學(xué)和數(shù)學(xué)角度出發(fā),探析了CRH動(dòng)車(chē)設(shè)計(jì)中主要的技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)。

        關(guān)鍵詞:動(dòng)車(chē)組 輕量化設(shè)計(jì) 牽引 制動(dòng) 離心力 空氣阻力

        中圖分類(lèi)號(hào):U266.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2017)11(c)-0082-02

        CRH(China Railway High-speed),即列車(chē)領(lǐng)域“中國(guó)鐵路高速”的品牌標(biāo)志,由我國(guó)從國(guó)外等知名公司引進(jìn)相應(yīng)的先進(jìn)技術(shù),并加以吸收和改造之后,由之前的中國(guó)南車(chē)和北車(chē)(現(xiàn)已合并為中國(guó)中車(chē))進(jìn)行制造和生產(chǎn),這一系列均稱(chēng)作為“和諧號(hào)”高速列車(chē)。

        與此同時(shí),隨著各個(gè)學(xué)科的不斷發(fā)展與交融,以物理和數(shù)學(xué)為代表的學(xué)科逐步應(yīng)用于多個(gè)現(xiàn)實(shí)領(lǐng)域,諸如動(dòng)車(chē)領(lǐng)域?;谖覈?guó)CRH的不斷發(fā)展,技術(shù)領(lǐng)域也有著長(zhǎng)足的發(fā)展。其中,物理學(xué)和數(shù)學(xué)上的創(chuàng)新設(shè)計(jì)也不斷突出,對(duì)于我國(guó)CRH動(dòng)車(chē)設(shè)計(jì)有著重要的影響。

        1 CRH動(dòng)車(chē)設(shè)計(jì)中涉及的物理學(xué)與數(shù)學(xué)原理

        (1)物體的重力原理:車(chē)體里所有設(shè)備、人員的重量,并利用支撐裝置將力轉(zhuǎn)移至鋼軌。

        (2)牽引力和制動(dòng)力原理:該力由轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)移過(guò)來(lái),通過(guò)相應(yīng)的緩沖設(shè)備,從而牽引列車(chē)運(yùn)行。

        (3)離心力和風(fēng)阻力原理:該力是在運(yùn)行過(guò)程中,車(chē)體受到來(lái)自橫向縱向的多個(gè)力作用的綜合結(jié)果。

        2 CRH動(dòng)車(chē)主要技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)

        CRH動(dòng)車(chē)以其高速的運(yùn)行能力、平穩(wěn)舒適的乘坐體驗(yàn)和高度安全系統(tǒng)控制贏得了廣泛好評(píng),這主要源于一系列技術(shù)創(chuàng)新,筆者嘗試從物理學(xué)和數(shù)學(xué)角度出發(fā),在輕量化設(shè)計(jì)、動(dòng)力及制動(dòng)系統(tǒng)、高速離心力和風(fēng)阻力克服等方面加以闡述。

        (1)克服傳統(tǒng)笨重的車(chē)身——輕量化設(shè)計(jì)。

        高速列車(chē)隨著車(chē)速的不斷提高,車(chē)輪與軌道的摩擦沖擊變得劇烈,加之整車(chē)重量極高,提速難度驟升,為了應(yīng)對(duì)這一問(wèn)題,針對(duì)動(dòng)車(chē)本身的車(chē)體輕量化設(shè)計(jì)成為關(guān)鍵的解決方案。但是輕量化設(shè)計(jì)并非易事,這一設(shè)計(jì)關(guān)系到整車(chē)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度以及車(chē)輛運(yùn)行的噪聲、震動(dòng)因素。為了使輕量化設(shè)計(jì)后的動(dòng)車(chē)組符合車(chē)身的強(qiáng)度要求,使得各個(gè)組成部件具備合理的重量和強(qiáng)度,數(shù)學(xué)仿真算法被引入設(shè)計(jì)過(guò)程,實(shí)現(xiàn)各個(gè)組成部件的載荷率均衡,從而實(shí)現(xiàn)輕量化車(chē)身的優(yōu)化設(shè)計(jì)。

        與普通列車(chē)相比,CRH采用的是鋁合金(見(jiàn)圖1)。無(wú)論是彈性系數(shù)還是密度等,鋁合金都比較小,大概是鋼材的1/3。因其密度小,相應(yīng)的質(zhì)量就比較小。因此,鋁合金的最大的優(yōu)勢(shì)在于可以實(shí)現(xiàn)車(chē)體的輕量化,這樣即可以減少CRH的運(yùn)行費(fèi)用以及后續(xù)的維護(hù)成本。此外,動(dòng)車(chē)在運(yùn)行時(shí),基于輕量化的設(shè)計(jì)風(fēng)格,能夠?qū)崿F(xiàn)其高速化。

        (2)全新的牽引和制動(dòng)系統(tǒng)。

        “火車(chē)跑得快,全靠車(chē)頭帶”,傳統(tǒng)的火車(chē)牽引系統(tǒng)采用動(dòng)力集中技術(shù),形成車(chē)頭牽引車(chē)廂,車(chē)廂本身沒(méi)有動(dòng)力來(lái)源。然而CRH動(dòng)車(chē)組與我國(guó)傳統(tǒng)的火車(chē)牽引系統(tǒng)不同,其動(dòng)車(chē)組動(dòng)力來(lái)源并非源于車(chē)頭,而是將牽引力系統(tǒng)分散安裝在動(dòng)車(chē)組各節(jié)車(chē)廂中,運(yùn)行時(shí)動(dòng)車(chē)組車(chē)頭和車(chē)廂共同發(fā)力加速,這種動(dòng)力分散的技術(shù)能夠使動(dòng)車(chē)組提速更快,也能達(dá)到更高的時(shí)速。

        動(dòng)車(chē)組先進(jìn)的牽引力系統(tǒng)帶來(lái)的高速運(yùn)行,同樣離不開(kāi)先進(jìn)的制動(dòng)系統(tǒng)作為保障。CRH動(dòng)車(chē)組運(yùn)行時(shí)速超過(guò)200km/h,這一級(jí)別的時(shí)速在遇到緊急情況制動(dòng)時(shí),從時(shí)速200km制動(dòng)剎停,動(dòng)車(chē)組需要有長(zhǎng)達(dá)4000m的制動(dòng)距離,不同于汽車(chē)人為緊急制動(dòng),高速列車(chē)的制動(dòng)系統(tǒng)中預(yù)防事故設(shè)計(jì)更為關(guān)鍵。ATC系統(tǒng)是動(dòng)車(chē)組的運(yùn)行控制系統(tǒng),其工作原理是通過(guò)車(chē)載信號(hào)系統(tǒng)向車(chē)輛控制人員發(fā)送指令,如加速、減速、停車(chē),值得注意的是,若動(dòng)車(chē)司機(jī)出現(xiàn)人為操控失誤,該系統(tǒng)可以直接介入動(dòng)車(chē)組的制動(dòng)系統(tǒng),第一時(shí)間控制列車(chē)動(dòng)態(tài),將人為操控失誤造成的影響降至最低,這也是這個(gè)動(dòng)車(chē)組高速運(yùn)行的安全保障。

        (3)克服高速過(guò)彎離心力的技術(shù)創(chuàng)新。

        火車(chē)在高速運(yùn)行過(guò)彎時(shí)會(huì)產(chǎn)生離心力,如果此時(shí)在彎道上運(yùn)行速度過(guò)高,離心力增大容易使火車(chē)脫離軌道造成事故。曲線(xiàn)半徑越小的軌道,其形成的彎度越大,火車(chē)通過(guò)時(shí)的速度越低。反之,曲線(xiàn)半徑越大的軌道,其形成的彎度越小,火車(chē)通過(guò)時(shí)的速度越高。為了使得動(dòng)車(chē)組實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)行,減少不必要的速減損,動(dòng)車(chē)軌道設(shè)計(jì)要求曲線(xiàn)半徑必須大于7km,通常設(shè)定在9~10km,同時(shí)動(dòng)車(chē)組為了確保旅客乘車(chē)舒適度,在進(jìn)入曲線(xiàn)軌道之前,通常要先進(jìn)入過(guò)渡段,也稱(chēng)之為“緩和曲線(xiàn)”。

        動(dòng)車(chē)組為了應(yīng)對(duì)過(guò)彎產(chǎn)生的離心力第二種方法是設(shè)置超高,在彎道線(xiàn)路中外側(cè)鋼軌會(huì)比內(nèi)側(cè)鋼軌高度高出一段,內(nèi)外高度差稱(chēng)之為“超高值”(一般控制在120~180mm),用來(lái)抵消動(dòng)車(chē)組高速運(yùn)行過(guò)彎時(shí)產(chǎn)生的離心力,這有助于減少動(dòng)車(chē)組車(chē)輪與軌道的摩擦損耗,提升乘坐舒適度。

        (4)減少空氣阻力的技術(shù)創(chuàng)新。

        高速動(dòng)車(chē)組在運(yùn)行過(guò)程中面臨的阻力主要包括車(chē)內(nèi)機(jī)械阻力和車(chē)外氣動(dòng)阻力。隨著動(dòng)車(chē)時(shí)速的大幅增加,氣動(dòng)阻力呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。研究資料表明,在動(dòng)車(chē)運(yùn)行時(shí)速為300km/h的狀態(tài)下,氣動(dòng)阻力占據(jù)動(dòng)車(chē)總阻力的85%,由此可見(jiàn),克服空氣阻力是動(dòng)車(chē)實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)行的關(guān)鍵(如圖2)。

        我國(guó)自行研發(fā)的CRH動(dòng)車(chē)在減少空氣阻力方面的技術(shù)創(chuàng)新,主要從優(yōu)化車(chē)頭造型、平順化車(chē)身兩點(diǎn)出發(fā)。

        (1)優(yōu)化車(chē)頭造型。

        CRH動(dòng)車(chē)在車(chē)頭設(shè)計(jì)上十分引人注目,造型美觀。背后的原理是長(zhǎng)細(xì)比大幅增加,縮減車(chē)體斷面截面積,減少摩擦阻力,優(yōu)化各向斷面,避免流動(dòng)分離。

        (2)平順化車(chē)身。

        CRH動(dòng)車(chē)在車(chē)廂之間連接,高壓設(shè)備,空調(diào)設(shè)備,車(chē)下設(shè)備等凸出部位采取平順化設(shè)計(jì),保證整車(chē)光順不突兀,從而降低高速運(yùn)行時(shí)的摩擦阻力和渦流損失。

        參考文獻(xiàn)

        [1] 黃志祥.新一代高速動(dòng)車(chē)組氣動(dòng)力風(fēng)洞試驗(yàn)報(bào)告[R].綿陽(yáng):627所,2010.

        [2] 何華武.中國(guó)高速鐵路創(chuàng)新與發(fā)展[J].中國(guó)鐵路, 2010(12):5-8.

        [3] 楊國(guó)偉.新一代高速動(dòng)車(chē)組氣動(dòng)性能數(shù)值計(jì)算研究報(bào)告[R].北京:中國(guó)科學(xué)院力學(xué)所,2010.endprint

        猜你喜歡
        輕量化設(shè)計(jì)
        FSC方程式賽車(chē)單體殼車(chē)架設(shè)計(jì)
        巴哈賽車(chē)車(chē)架仿真分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)
        關(guān)于岸邊集裝箱起重機(jī)結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計(jì)及可靠性分析
        大型客機(jī)隔熱隔音棉的輕量化設(shè)計(jì)
        科技視界(2017年9期)2017-09-04 19:14:07
        伊朗設(shè)拉子地鐵車(chē)輛輕量化碳鋼車(chē)體設(shè)計(jì)
        科技視界(2017年2期)2017-04-18 09:07:27
        軌道扣件彈性墊板結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)
        乘用車(chē)車(chē)身結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計(jì)技術(shù)研究與實(shí)踐
        FSAE賽車(chē)車(chē)架結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化及輕量化設(shè)計(jì)研究
        帽形截面薄壁焊接結(jié)構(gòu)軸向耐撞性的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法研究
        飛機(jī)平尾普通肋的優(yōu)化設(shè)計(jì)
        精品亚洲av一区二区| 亚洲色精品三区二区一区 | 91热这里只有精品| 老肥熟女老女人野外免费区| 一区二区三区四区黄色av网站 | 久久久www免费人成精品| 老熟妇仑乱一区二区视頻 | 日本久久大片中文字幕| 乱子轮熟睡1区| 国产精品成人99一区无码| 国产精品麻豆A啊在线观看| 日本中文字幕官网亚洲| 国产 高潮 抽搐 正在播放| 久热综合在线亚洲精品| 白白色免费视频一区二区| 深夜日韩在线观看视频| 无套中出丰满人妻无码| 亚洲日本va午夜在线影院| 国产精品国产午夜免费看福利| 大屁股流白浆一区二区三区| 少妇人妻在线无码天堂视频网| 人妻少妇-嫩草影院| 国产精品无码成人午夜电影| 亚洲精品乱码久久久久久麻豆不卡 | 毛片免费全部无码播放| 日韩精品免费在线视频| 国内嫩模自拍诱惑免费视频 | 中文无码制服丝袜人妻av | 91羞射短视频在线观看| 麻豆国产精品va在线观看不卡| 99久久国产露脸精品竹菊传媒| 日韩AV无码中文无码AV| 一级老熟女免费黄色片| 人与禽性视频77777| 99视频在线国产| 精品自拍偷拍一区二区三区| 插鸡网站在线播放免费观看| 老头巨大挺进莹莹的体内免费视频| 国产日韩AV无码免费一区二区| 蜜臀av一区二区三区久久| 亚洲av无码国产精品色软件下戴|