2026年 01期
橡胶弹簧力学模型的发展
池茂儒;周荻;代亮成;梁树林;高红星;蔡吴斌;吴兴文;橡胶弹簧被广泛应用于轨道车辆的高频隔振、冲击缓解及弹性定位等关键部位，因此其力学模型对于橡胶弹簧的参数设计以及车辆运行中的动力学性能预测具有重要的意义。国内外针对橡胶弹簧等效力学模型和有限元模型，已从最初仅能简单表征静态黏弹性力学行为，发展至如今可较好地描述其随外部载荷条件变化的非线性动态特性；同时，神经网络模型也在相关研究中被逐步应用于橡胶弹簧力学特性的预测。但等效力学模型和有限元模型难以兼顾结构尺寸与非线性力学特性，而神经网络模型缺乏具体物理意义。基于此，提出有限元神经网络模型是橡胶弹簧力学模型的发展方向，该模型既能更准确地表征橡胶弹簧动态特性对车辆动力学性能的影响，也能为橡胶弹簧的研制提供指导。
考虑气温影响和非线性能耗的纯电动车路径优化问题
武慧荣;欧阳超;杨一诺;传统电动车能耗模型往往忽略了多因素耦合的非线性能耗特征，且未考虑电池低温环境容量衰减。针对上述问题，考虑气温、行驶速度、实时载重和空调运行状态等因素构建非线性能耗模型，将电池容量随温度衰减特性纳入电动车路径优化问题，建立具有时间窗约束的纯电动车路径优化模型。设计了一种改进的自适应遗传算法(HAGA),结合算例集和实例对构建的模型与算法进行验证，并对温度、载重、空调状态和速度等因素对配送方案影响进行敏感性分析。结果表明，考虑气温影响和非线性能耗的纯电动车路径模型和求解方法，能为低温城市纯电动车配送提供决策依据。
运输需求与时间双重不确定下多式联运路径优化研究
杜剑;杨媛媛;张然;张显;温欣然;多式联运中的集装箱运输需求和时间皆具有不确定性，受节点达到时间窗以及运输和转运能力限制，易发生延误或中断并造成经济损失。为此，针对多式联运淡旺季需求特性，对运输需求不确定性开展鲁棒优化研究；针对多式联运全程时间的随机分布特征，对运输时间不确定性开展随机优化研究。考虑鲁棒运输需求以及随机运输时间的双重不确定性，设计算法依次开展不确定性模型的确定化以及非线性函数的线性化，借助CPLEX进行求解。以中国18个城市组成的多式联运网络为算例背景，比较4种不确定性模式的计算结果，并对时间方差和鲁棒偏差值进行敏感性分析。结果表明：多式联运路径方案能够满足随机时间条件下的时间窗约束，在不同运输需求情景下均低于运输与转运能力限制。随着时间方差的增大，多式联运更偏向选择速度更高的运输方式；随着鲁棒偏差值的减小，公路因运输能力不足而逐渐被铁路、水路取代。因此，对实践中时间不确定性较强情况，为使货物按时到达满足一定置信水平，货运企业可以借助公路、铁路来缩短运输时间；对实践中货运需求波动幅度较大情况，为避免货运需求量超过运输及中转能力，货运企业可以借助铁路、水运来提高方案鲁棒性。
基于博弈论组合赋权算法的重载铁路线路运维生产组织安全管理方法研究
陈扬;史立柱;为提高重载铁路线路的运维生产效率并保障铁路线路的安全稳定运行，提出了基于博弈论组合赋权算法的重载铁路线路运维生产组织安全管理方法，以提升其运行稳定性。划分铁路线路运维生产组织的各个部门，并根据博弈论组合赋权算法定义条件，求解生产组织间的映射表达式，实现线路运维生产组织之间的映射关系分析。构建生产组织数据仓库，利用取样所得的运维生产数据字段，确定线路运维生产组织信息的管理模式，完成基于博弈论组合赋权算法的重载铁路线路运维生产组织安全管理方法设计。试验结果表明，应用上述方法管理各级运维生产组织，可以大幅提高重载铁路线路的运维生产效率，从而使其运行稳定性得到保障。
基于性能特点的重载双浴盆敞车车体结构分级优化
谢素明;杨文博;张强;张露颖;基于有限元分析和结构优化技术，研究如何提升重载双浴盆敞车车体的性能指标。依据结构和载荷特点建立敞车车体的有限元分析模型；依据TB/T 3550.2—2019标准和设计任务书对车体进行整体垂向刚度和整体结构模态分析与评价；针对车体第一阶频率偏低问题，通过频率对车体部件灵敏度分析筛选出频率优化设计变量，对车体第一阶频率开展结构优化。优化后车体第一阶频率提高1.3 Hz,质量增大0.49 t;在考核车体强度指标的计算载荷作用下，对车体部件强度进行分析与评价。针对安全系数不满足要求的车体中部下边梁撑杆支座和中梁与浴盆端部区域，开展局部结构补强和最佳刚度匹配及理想补强形状的优化设计。下边梁撑杆支座区域尺寸优化后和中梁与浴盆端部分步拓扑优化后，部件安全系数均满足设计要求。
编组列车碰撞能量系统参数设计
陈秉智;张瑞;张国栋;卢嘉茗;贾舒静;秦睿贤;以某列车为研究对象，建立了列车一维碰撞动力学模型，研究车辆碰撞加速度、列车吸能界面平台力、行程参数之间的关系，构建吸能设计参数与列车响应之间的神经网络模型，并采用NSGA-Ⅱ方法对优化问题进行求解，根据列车最大平均加速度对应区间与各车体加速度确定最优吸能设计方案。结果表明：列车的界面吸能参数经协调设计后可以明显降低碰撞加速度，衰减碰撞过程中车体加速度振荡。
高速列车制动闸片紧固件卡簧服役失效判别
尹剑;周子晗;史立;刘宇;沙智华;针对高速列车制动闸片紧固件卡簧服役失效问题，建立制动盘/闸片制动有限元模型，考虑了卡簧的预紧和赋予，得出列车制动过程中卡簧的服役应力和位移结果，从应力和位移角度划分了卡簧失效等级并判别其在200 km/h制动工况下的失效状态。结果表明：制动过程中卡簧周边零部件的运动导致卡簧服役应力和位移增大；将卡簧失效划分为不失效、初步失效和完全失效三个等级，200 km/h制动工况下卡簧主要发生初步失效；制动盘内圈卡簧失效率为75%,中圈卡簧失效率为100%,外圈卡簧失效率为37.5%,其中卡簧位移失效情况多于应力失效。
考虑温度影响的中空薄壁铝合金结构件铣削力建模研究
沙智华;夏禹;石鸿瑞;郭嘉伟;刘子源;马付建;张生芳;为准确预测中空薄壁铝合金结构件加工过程中的铣削力与铣削温度，对中空薄壁铝合金结构件进行离散化处理，针对各结构构建了铣削力与铣削温度的解析模型并进行了耦合计算，利用中空薄壁铝合金结构件局部铣削试验对解析模型进行了验证。结果表明：铣削力与铣削温度的模型与试验值的误差较小，铣削力最大误差为7.4%,铣削温度最大误差为8.2%,验证了模型的正确性。
高速铁路隧道上拱条件下列车振动响应研究
李芳;为了探究隧道上拱对高速列车振动响应的影响并提出上拱限值，开展了隧道上拱区高速列车动力学响应研究。建立高速列车-无砟轨道-隧道刚柔耦合动力学模型，揭示高速列车的振动响应变化特征，并基于列车动力响应指标提出了隧道上拱限值。研究结果表明：随着上拱幅值的增大，无砟轨道变形几乎线性增大；随着上拱波长增大，轨道的上拱趋于平缓；高速列车通过上拱区域时，轮轨力先增大、后降低、再增大、再降低，随着隧道上拱幅值增大，轮轨力和轮重减载率逐渐增大；随着上拱波长增大，轮轨力和轮重减载率逐渐降低；随上拱幅值增大，Sperling指标几乎呈现线性增长，而随着波长增大，Sperling指标先增大后减小，表明20 m上拱波长是影响列车舒适性的敏感波长。综合轮轨力和Sperling指标得到隧道上拱限值为22 mm/5 m、19 mm/10 m、17 mm/15 m、13 mm/20 m和27 mm/25 m。
基于混合CAA法的牵引风道噪声仿真分析
张晓排;王明阳;李文吉;王春艳;为了研究牵引风道内、外噪声特性及其成因，利用大涡模拟湍流模型，计算了风道内瞬态流场，提取风道内部的流场速度作为体声源，通过Lighthill声类比法得到了声学张量，并将其代入声波方程计算出风道内、外噪声。结果显示，风道内部转弯处形成了大量漩涡，且涡量较大，该区域声压级也较高。出风口1处的两个连续转弯使得其噪声比出口2高3.9 dB(A)。风道噪声为低频宽带噪声，无谐波成分，出口噪声无明显指向性。