一、复合材料在高速列车上的应用现状与趋势(论文文献综述)
王舒瑾[1](2021)在《中低速磁悬浮列车碳纤维车体接地系统设计研究》文中进行了进一步梳理中低速磁悬浮列车凭借其运行安全、舒适性高、节能环保的优点以及“转弯半径小、爬坡能力强”的技术优势,成为近年来城市轨道交通方面的新兴产业。然而,磁悬浮列车电气结构复杂,质量较大,如何实现轻量化是现有中低速磁悬浮列车面临的最主要问题。采用先进的碳纤维复合材料对车体结构进行优化替代,在有效降低车体重量的同时,也提高了列车运行的平稳性。但车体材料改变后,其导电、导磁与导热性也随之大幅降低,无法实现原有金属车体的接地功能,需重新设计一套适用于中低速磁悬浮列车碳纤维车体的接地系统并验证其有效性。本文首先介绍了中低速磁悬浮列车的三种接地技术,对其保护原理和保护功效进行了详细分析,总结了系统中接地方式的选择依据、搭接目的与搭接方法,并对常用接地导体阻抗进行公式推导,总结分析了中低速磁悬浮列车接地系统理论知识,为后续接地系统设计奠定理论基础。其次,本文从车体接地设计角度出发,分析了碳纤维复合材料车体结构对列车运行产生的影响,为了消除不良影响,弥补车体接地功能的缺陷,以最小公共阻抗原则理论设计了两种整车嵌入式金属接地网方案,以此满足等电位连接、零电位基准、电荷泄放途径等需求。其后将金属接地网与整车接地设计结合,形成功能完备的接地系统。最后,本文介绍ANSYS Maxwell软件的阻抗计算原理,理论与仿真计算出金属接地网的阻抗参数,得到整车接地系统阻值,将其与接地标准对比确定了方案的可行性。同时为评估金属接地网的防护性能,对设备故障时的网间电压差进行仿真分析,发现该电压差将不会对其它设备造成干扰;对雷击发生时车体表面电流密度与车内电磁场分布进行仿真研究,分析列车顶部金属防护层材质及厚度对雷电间接效应防护效果的影响,验证了两种金属接地网的雷电防护功能。总结评估两种方案接地网的防护效能,为磁悬浮列车碳纤维车体设备故障与雷电防护设计提供一定理论参考意义。
杨毅[2](2021)在《新型准高速列车用合成闸片的工况仿真分析及磨损机理研究》文中研究说明随着科学技术的蓬勃发展,铁路客货车的运输量也随之迅速增长,由此提升列车的速度也逐渐成为发展的必然选择,也是唯一的方向。铁路高速化建设与运营首要目标便是对列车相关技术的提升,保障运行的安全、可靠,而实现该目标的关键之一就是对列车的基础制动装置的提升,换个概念就是对基础制动装置中的刹车材料性能有了更高的要求。目前当高速列车的电气制动系统失效时,主要就是依靠紧急摩擦制动系统,此时制动闸片与制动盘的接触表面会受到热冲击,因此研究更高性能的制动闸片就变成了当前高铁技术领域中课题研究的重要内容之一。本文结合高速列车闸片摩擦材料的基本物理性能和摩擦磨损的能力,设计并制备了准高速列车制动用的树脂基合成闸片的摩擦材料,对该摩擦材料进行了摩擦磨损性能试验以及对偶面的扫描表征。通过模拟在紧急制动工况下对制动闸片的温度场和应力场的分布和变化规律进行研究,为优化和改善制动闸片的耐热性能以及实现准高速列车的安全稳定运行做一些基础的研究。本文主要研究工作和成果如下:1.通过水解反应制备以还原氧化石墨烯(RGO)与氧化铜(CuO)的纳米复合材料为填料以及缩聚反应制备的聚酰亚胺(PI)作为闸片的基体制备出合成闸片材料的试样。通过XRD对填料材料的结构和组成分析,通过红外测试了官能团在其表面的性质,以从分子层面探究填料对PI基合成闸片性能的提升,通过扫描电子显微镜(SEM)观察合成填料材料过程中典型产物的形态以及对该闸片材料的摩擦形貌进行观察和分析,对合成闸片材料在制动过程中的摩擦磨损机理进行了探讨。2.研究不同含量填料以及不同的施加压力对摩擦材料性能的影响,采用M-200型摩擦试验机测出该合成闸片摩擦材料的摩擦系数和磨损率。由试验可知:闸片材料中RGO/CuO填料的质量分数为0%-2%时,随着含量的增大,摩擦材料中的孔隙度明显降低,磨屑堆积较少,磨损性能也逐渐的提升;材料中填料的质量分数不变时,随着施加的压力的增加,闸片材料的孔隙度继续降低,磨损的痕迹逐渐变的光滑,磨屑堆积减轻,磨损性能得到大幅的提升。3.通过对自行研制的RGO/CuO/PI闸片摩擦材料进行力学及热学性能分析,得到了材料的一些物理性能,初步确定其作为制动闸片材料是可行的。RGO/CuO填料能有效改善聚酰亚胺树脂基刹车闸片的力学性能,且RGO/CuO/PI改性树脂闸片材料的耐热性高于纯PI树脂,减少刹车闸片的热衰退,提高摩擦系数的稳定性,降低磨损率;另外,RGO/CuO填料的加入使闸片材料的摩擦性能更稳定。4.本文采用ABAQUS有限元仿真模拟紧急制动过程中热-力耦合过程,主要分析了RGO/CuO/PI填料制动闸片的温度场分布以及应力场的分布特点,发现主要的温升区域出现在制动闸片与制动盘相接触的环面中心,然后温度梯度由制动闸片环面中心逐渐向两侧延伸,制动时应力场的分布特点和变化趋势基本与温度场相似。制动过程中温度梯度导致应力场变化,应力场的变化又反过来影响了接触面热变形,因此可以看出制动过程中合成闸片你的温度场与应力场是高度耦合的。选取RGO/PI填料与RGO/CuO/PI填料仿真模拟中摩擦单元通过折线图进行温度场与应力场的对比,RGO/PI摩擦材料的最高温度相比较于RGO/CuO/PI摩擦材料的最高温度提升大约25℃,相比较RGO/CuO/PI摩擦材料的峰值压力大了大约6MPa,RGO/CuO/PI摩擦材料比热容更大以及热物理属性更好,因此更适合作为闸片材料。
肖守讷,江兰馨,蒋维,何子坤,阳光武,杨冰,朱涛,王明猛[3](2021)在《复合材料在轨道交通车辆中的应用与展望》文中研究指明围绕玻璃纤维、碳纤维、铝基陶瓷等复合材料在轨道交通车辆中的应用展开了综述;介绍了针对上述复合材料开展的基础与应用研究历程及进展,分析了应用在大型复合材料构件的结构特点;针对头车/司机室、中间车车体、转向架、制动结构、其他结构,系统性地总结整理了复合材料种类、成型工艺、设计方法、优化方法等,全面阐述了复合材料在轨道交通车辆各个部件上的应用情况,并对目前应用存在的问题和未来应用发展方向进行了探讨。研究结果表明:复合材料的主要研究方法以理论研究为基础,在大型结构件中以有限元仿真研究为主,应用多尺度研究方法深入分析复合材料在微观、细观和宏观层面的性能;将复合材料应用到结构中时,在兼具刚度和轻量化的条件下,多采用三明治结构;复合材料之间、复合材料与金属材料的连接结构多采用胶接连接、螺栓连接、胶-螺混合连接等,其中混合连接结构强度大,稳定性高,在工程中应用最为广泛;复合材料已在轨道交通车辆中有一定的应用,纤维复合材料多用于头车/司机室、车体、转向架,而铝基陶瓷复合材料多用于制动结构;在未来应建立适用于轨道交通行业的复合材料相关标准与规范,研发新工艺,采用整体设计模式,扩大复合材料的使用范围,将更多高性能、低成本和轻质化的复合材料应用到轨道交通车辆中。
张鹏[4](2020)在《高铁用铜基粉末冶金闸片的设计,制备和摩擦行为研究》文中提出铜基粉末冶金闸片是保证高速度等级列车在紧急情况下制动安全的关键部件,但在高速重载条件下铜基制动闸片的摩擦系数会发生严重衰退并失稳,组元调控是解决这一问题的有效方法。然而,铜基制动闸片中繁多的组元在高速制动过程中的作用机理以及高速、高温下摩擦膜的演化以及失效过程尚没有被全面的揭示,这就限制了铜基制动闸片材料的开发以及性能的提高。本文以通过组元调控方法制备出满足高速重载条件下使用的铜基制动闸片为目标,首先模拟连续紧急制动实验,揭示了闸片中各组元的作用机理,得到了性能较好的基础闸片配方。组元作用机理及调控过程如下:研究了铜基体合金化的作用,发现预合金铜粉末(Cu-Fe,Cu-Cr,Cu-Fe-Ti)通过提高闸片材料强度促进低速低压下摩擦磨损性能的提升;铜镍合金化同时强化铜基体及摩擦膜,促进摩擦表面的稳定,从而提升高速高压下摩擦系数的稳定性;研究了铁粉种类及含量的作用,发现最佳Fe粉的种类及含量取决于其粒度和形貌。羰基Fe粉粒径小,等量的羰基Fe粉在闸片中产生的界面较多,强度低的片状粉末不能为基体提供足够的强度。雾化铁粉和铜包铁粉均具有合适的粒度和较高的强度,强化并稳定了摩擦表面,促进了连续高速紧急制动过程中摩擦系数的稳定。采用22 wt.%雾化铁粉最适宜;研究了金属硬质组元Cr和高碳CrFe粉的影响,发现二者均能提升闸片耐磨性以及高速高压下摩擦系数的大小。Cr粉对摩擦系数和耐磨性的提升效果强于高碳CrFe粉,而高碳CrFe粉有利于在不同制动条件下维持摩擦系数平稳性。因此进一步协同使用Cr粉和高碳CrFe提高闸片的制动性能。这是因为Cr在烧结过程中生成低强度多孔Cr,在高速制动过程中作为摩擦膜中细小氧化物的来源。高碳CrFe粉则更稳定,起承载载荷和强化摩擦亚表层的作用,二者协同作用提高摩擦表面稳定。采用Cr和高碳CrFe粉比例为1:1;研究了固体润滑组元石墨的影响,发现大粒度鳞片状石墨能提供良好的润滑,然而强度低易剥落,增加磨损量。而粒状石墨强度高,摩擦过程中钉扎在摩擦表面阻止裂纹拓展以及阻碍磨屑运动,提高摩擦系数大小和耐磨性,但是由于润滑性较差引起连续高速制动过程中摩擦系数的衰退。协同使用片状石墨和粒状石墨且比例为7:6;研究了固体润滑组元MoS2的影响,发现烧结过程中MoS2与基体中Cu和Fe反应,除了生成具有润滑作用的FeS和残余MoS2,生成的硬质相(Cu2Mo6S8,FeMo等)提高了摩擦表面塑性变形抗力,促进了摩擦表面的稳定性。而过度反应导致Fe颗粒粒度减小,基体不连续性增加,降低了摩擦表面变形阻力。在高能制动过程中,低变形阻力和加速的物质运动使得高MoS2含量的试样摩擦表面形成快速迁移的涡流结构摩擦膜,导致摩擦磨损性能失效。采用MoS2的含量为2 wt.%;研究了Al2O3纤维强化组元的影响,发现Al2O3纤维在低速低压下提高摩擦系数大小,在高速高压下有效地提高平均摩擦系数的稳定性,并最终使磨损量大幅度降低45%。这主要是由于Al2O3纤维突出于摩擦表面起第一平台的作用,阻碍了表面物质的快速转移并促进了高强度稳定的第二平台的形成。采用Al2O3纤维的含量为2 wt.%;其次,本文通过连续高速紧急制动实验以及高温摩擦实验,揭示了高速、高温下摩擦膜的演变以及摩擦磨损性能的失效机理,并进一步进行组元调控优化闸片材料基础配方。在连续紧急制动过程中,摩擦表面经历被氧化物覆盖,由富铜相和富铁相组成的局部近似层状摩擦膜,内部物质细化并混合均匀的摩擦膜以及最终摩擦膜掉落的过程。而盘磨损表面在温度达到600 ℃后开始生成双层结构并易转移的摩擦膜。铜在高温及高应力下的变形及软化对摩擦膜的演变起决定作用。摩擦界面间快速迁移、累积破坏的摩擦膜使得摩擦系数发生失稳、衰退并且磨损量异常升高。因此,除了已加入的Al2O3纤维能够阻止摩擦表面物质迁移,强化摩擦表面之外,增大闸片中主要硬质颗粒Cr和高碳CrFe的粒度,阻碍闸片表面摩擦膜的迁移并且加大磨粒磨损及时去除盘表面的富铜转移物,以降低高速高温下摩擦系数的严重衰退及失稳。综上,利用组元调控的方法,成功设计并优化出了一种闸片材料配方。1:1台架实验结果表明:在50-380km/h速度范围内,新研制闸片的摩擦系数均满足TJ/CL307-2019标准中B.3的要求,并且在380km/h时平均摩擦系数也维持在0.35-0.40,总磨耗(0.15 cm3/MJ)较标准规定值(0.35 cm3/MJ)下降了 5 7%。此外,与商用闸片相比,新研制闸片仍然具有更高且受压力变化影响更小的平均摩擦系数,并且盘表面出现的最高温度也更低,这表明新研制闸片不仅满足350km/h速度等级高铁列车制动要求,更有进一步应用在更高速度等级列车上的前景。
刘冠男[5](2020)在《地铁车头性能仿真分析与优化设计》文中进行了进一步梳理为了满足轨道车辆的轻量化需求,复合材料由于其优越的性能,被大量地应用在轨道车辆上。同时,随着地铁逐渐成为重要的城市轨道交通工具,其性能要求也逐渐提升。地铁车头作为地铁车辆的重要组成,其结构性能对保证列车的安全运行至关重要。利用力学性能更好、密度更小,比强度、比刚度更高,阻燃、隔音性能更好的新型复合材料,并通过材料配比及铺层设计与结构优化相结合,在满足部件的可靠性、安全性、降低维护检修成本等要求的同时进一步实现结构的轻量化及提升车头的静、动态性能。基于此,本文基于有限元理论、复合材料层合板理论、稳健优化理论和结构优化理论等,借助仿真分析的手段,对地铁车头外罩、骨架进行性能分析及优化设计。本文主要工作如下:首先,进行地铁车头结构性能仿真分析及等代设计。合理简化地铁车头结构,利用Hyper Mesh建立有限元模型,基于EN12663-2010标准,加载7种组合工况;此外,基于Hyper Laminate复合材料建模技术对复合材料车头外罩进行等代设计,提出全碳纤维及玻/碳层间混杂纤维两种设计方案,并对等代设计后的复合材料车头外罩有限元模型进行模态分析及静强度分析;对等代设计结果进行初步对比分析,完成初次优化设计,为复合材料车头外罩的多目标优化设计奠定了基础。其次,提出了一种考虑多工况的复合材料地铁车头外罩多目标优化方法。以等代设计后的玻/碳层间混杂纤维地铁车头外罩为研究对象,分别进行静态和动态单目标优化设计并得到多目标优化设计所需参考数据;此外,运用层次分析法确定每个工况的权重系数,并采用折衷规划法定义静态刚度与动态频率的综合目标函数,进行多目标自由尺寸优化;最终通过尺寸优化、铺层顺序优化,得到铺层优化具体方案。最后,基于田口设计方法和遗传算法对地铁车头骨架进行稳健优化设计。为了提升车头骨架承载能力,并提高车头骨架的稳健性,分别采用两种方法进行车头骨架稳健优化设计。对车头骨架进行灵敏度分析,筛选出对目标响应影响较大的设计变量;并通过田口稳健优化设计方法完成车头骨架的参数设计,利用直观分析法确定型材板厚参数的最佳组合;基于遗传算法的车头骨架稳健优化,以信噪比最大为优化目标建立响应面稳健优化模型,利用遗传算法对其进行优化设计,最终得到型材板厚参数的最佳组合;此外,分别将上述两种方法得到的优化结果与原始目标响应的均值与方差进行对比,结果表明:优化后的目标响应稳健性均有不同程度的提高。
赵达[6](2020)在《动车组车体新材料减重及优化设计研究》文中研究说明车体轻量化是动车组设计过程中主要研究的内容之一,减少列车重量可以减小轮轨作用力并减小轮轨冲击磨耗、减少牵引功率等,是提高车体性能并保证高速运行的重要措施之一,对提高列车的安全、稳定和舒适运行很有益处。碳纤维复合材料具有重量轻、比强度及比刚度高、耐腐蚀、抗疲劳等特点,其在动车组车体上的应用能有效降低车体重量,提高车体性能。本文主要研究内容如下:(1)建立了某动车组铝合金车体有限元模型,依据欧洲标准《EN12663-2010》,计算分析了整备及超载状态下的铝合金车体的强度,计算了整备状态下的铝合金车体模态,计算结果表明车体强度及模态满足相关标准要求。(2)基于建立的车体有限单元模型,研究分析了动车组车体应用碳纤维夹芯复合结构的减重效果。以T300-1K级碳纤维层合板为面板、铝蜂窝为芯材的复合结构作为车体主体结构,计算分析了应用新型碳纤维夹芯复合结构的车体模态。(3)研究了碳纤维复合材料面板铺层角度对车体模态的影响。计算并分析了四种碳纤维复合面板内层间铺设角度对车体前六阶模态频率及振型的影响,确定了([0/+45/90/-45/0/+45/90/-45]s)的铺层方式最满足设计需求。(4)研究了整备状态下车体低阶关键模态频率对碳纤维复合材料面板各层厚度的灵敏度。以整备状态车体各部位碳纤维复合材料面板内各层厚度为设计变量,共计64个设计变量,运用数值微分法计算了整备车体一节菱形、一阶垂弯模态频率对各层厚度的灵敏度。(5)实现了碳纤维铝蜂窝夹芯复合结构车体的优化设计。基于灵敏度分析,以提高车体抗菱刚度与抗弯刚度为目标,以侧墙、车顶、车底架碳纤维复合材料面板各层厚度为设计变量,以重量和整备车体前两阶模态频率互为约束条件和目标函数,经过多种优化方案对比分析,实现了碳纤维复合结构车体的减重优化设计,实现了车体结构质量降低40%以上的目的。(6)校核了优化后的车体模态及强度。计算分析了整备状态下优化后复合结构车体的前两阶模态,并计算分析了超载状态下优化的复合结构车体纵向拉伸与压缩工况的强度,计算结果表明,车体模态及强度满足要求。研究表明,基于灵敏度分析,进行模态频率优化设计得到的碳纤维铝蜂窝复合结构车体不但实现了车体减重40%的目的,而且能显着提高整备车体前两阶模态频率,相较铝合金车体,车体的综合性能得到了较大提高。
邹豪豪[7](2020)在《高速列车刹车片用铜基粉末冶金复合材料设计、制备及其摩擦学性能研究》文中提出随着我国高速列车的快速发展,列车在运行当中的安全性问题日益被关注。高速列车刹车片用摩擦材料是高速列车制动系统的核心部件,尤其在紧急制动的过程中起着至关紧要的作用,其性能优劣直接影响了列车行驶速度和制动过程的安全性与稳定性,是高速列车制动系统的核心部件。然而,我国目前高铁制动用刹车片材料大部分依靠进口。因此,开展高速列车制动用铜基摩擦材料的深入研究,对我国高速列车制动技术的发展和经济效益的提高具有重要意义。本论文以高速列车刹车片用铜基粉末冶金摩擦材料为研究对象,通过对复合材料成分进行设计、对不同添加组元间的匹配问题进行探讨,对添加组元与基体的界面进行优化,以及对添加组元与复合材料摩擦学性能之间的关系及摩擦学机理进行研究,为我国高速列车刹车片的制备、性能上的提升及实际生产应用提供理论基础。使用粉末冶金技术制备不同组分的铜基粉末冶金摩擦材料,对复合材料的组织和结构进行观察,对复合材料的物理、力学及摩擦磨损性能等进行了测试,对复合材料摩擦学机理进行了探讨。本论文主要创新点及结论如下:(1)选取SiO2作为复合材料中的硬质相,使用化学镀的方法在SiO2颗粒表面镀Cu,以改善SiO2颗粒与铜基体的界面润湿性。结果表明:SiO2表面镀Cu可以有效减少SiO2颗粒与铜基体界面处的孔隙,改善其与铜基体界面结合状态,从而提高复合材料的密度和硬度;SiO2颗粒的加入还可以提高复合材料的摩擦系数和耐磨性,在其表面化学镀Cu后,可以进一步提高材料的的摩擦稳定性、摩擦系数和耐磨性;未添加SiO2颗粒的复合材料在摩擦过程中主要磨损机制为严重的粘着磨损和剥层磨损,SiO2颗粒的加入可以减轻复合材料的粘着磨损和剥层磨损,SiO2颗粒表面镀铜的复合材料磨损机制为轻微的粘着磨损和剥层磨损。(2)采用化学镀的方法将金属铜沉积在鳞片石墨表面及层与层之间,成功制备了夹心三明治结构的铜包覆鳞片石墨结构,有效的提高了石墨与基体的结合强度以及复合材料的力学性能;相较于加入鳞片石墨和镀铜鳞片石墨的样品,加入夹心三明治结构的铜包覆鳞片石墨复合材料具有最高的摩擦系数和最低的磨损率;随着鳞片石墨含量的增加,材料的物理及力学性能下降,材料的摩擦系数也降低,然而材料的耐磨性能得到提高。加入10 wt.%夹心三明治结构的铜包覆鳞片石墨复合材料具有最佳的摩擦学性能。(3)使用CrFe合金颗粒代替传统的大尺寸陶瓷颗粒增强铜基复合材料。研究结果表明,CrFe颗粒与铜基体具有良好的界面结合,材料的硬度随着CrFe颗粒含量的增加出现先升高后降低的趋势,当CrFe颗粒质量分数为8 wt.%时,材料具有最高的布氏硬度(33.4 HBW);CrFe颗粒的加入可以稳定材料的磨损速率和摩擦系数,其原因是在磨擦实验过程中,CrFe合金颗粒可以限制材料表面的塑性变形;不加入CrFe颗粒的材料磨损方式主要为剥层磨损,CrFe颗粒的加入可以降低材料的剥层磨损,但是过量的CrFe颗粒会造成严重的磨粒磨损,当CrFe颗粒含量为8 wt.%时,材料具有最稳定的摩擦系数和最低的磨损率。(4)选取SiO2颗粒(10-20μm)作为小尺寸硬质颗粒,CrFe颗粒(平均粒径200μm)作为大尺寸硬质颗粒,制备双尺寸硬质颗粒增强的铜基复合材料。研究结果表明,不同尺寸的硬质颗粒在复合材料摩擦磨损性能上起着不同的作用。小尺寸硬质颗粒主要作用为提高摩擦系数,强化基体;大尺寸硬质颗粒主要起到骨架作用,防止基体变形,稳定摩擦系数和磨损率;同时加入小尺寸硬质颗粒和大尺寸硬质颗粒的复合材料相较于只加入单尺寸硬质颗粒的材料具有更优异的摩擦学性能。(5)在不同温度下烧结制备了MoS2增强的铜基复合材料。结果表明,材料的硬度及压缩强度随烧结温度的升高而增加,材料的摩擦系数随着烧结温度的升高而增大,磨损率随着烧结温度的升高而降低。当烧结温度为920℃时,材料具有最佳的摩擦学性能;烧结温度为720℃时,材料的磨损方式为严重磨粒磨损,随着烧结温度的升高,材料的磨粒磨损减轻,当烧结温度为920℃时,材料的磨损方式由严重磨粒磨损转变为轻微的粘着磨损。
蔡富刚,王硕,郭福海,刘长江,魏岩军[8](2020)在《高性能复合材料在轨道交通领域的发展现状》文中研究表明高性能复合材料因其优异的使用性能、耐疲劳性能、减震抗撞击性能和良好的耐腐蚀性能在航空、航天等高新技术中发挥了重要作用,并在化工、建筑、通用机械及交通运输等领域得到了广泛应用。近年来,随着我国轨道交通的蓬勃发展,复合材料在高速列车上的应用越来越受到人们的重视,其研究也取得了一些进展。文章主要介绍了复合材料的性能特点及其在轨道交通领域的应用现状和发展趋势。
祁彦中[9](2020)在《基于特征模型的高速列车制动控制》文中指出随着列车运行速度的不断提高,列车运行环境急剧恶化,高速列车对外界未知的干扰也更加敏感,列车动力学行为更多表现出非线性,模型参数时变性甚至不确定等特点,导致实际中难以建立高速列车的精确动力学模型。高速列车制动控制器的设计对其模型的依赖程度很高,模型参数的时变性、不确定性以及随机干扰等因素,导致难以确定列车精确动力学模型。本文建立高速列车的特征模型,在二次型最优控制性能指标的约束下设计针对高速列车特征模型的最优PID控制器。高速列车的建模和控制器的设计过程主要包括:(1)针对高速列车动力学模型的非线性、参数时变甚至不确定等特点,先分析高速列车的制动系统。包括对其制动系统的组成、制动方式、制动减速度曲线和制动力的来源。建立高速列车的单质点模型,以单质点模型为基础分析高速列车的高阶模型。(2)分析高速列车的高阶模型,在整个制动区间上建立其特征模型,将高速列车的高阶模型用一个二阶慢时变差分方程代替,以便于控制器的设计。针对二阶慢时变差分方程中参数的时变性特点,用系统辨识的方法来确定,即用现场采集的数据,利用带遗忘因子的最小二乘辨识算法对时变参数进行辨识。另外,列车制动时,各车厢制动系统响应的差异,使列车制动初始阶段制动力的非线性特征十分明显,为了使模型更准确描述实际制动过程,将列车制动过程分为初期制动阶段和持续制动阶段,再分别建立高速列车的初期制动阶段和持续制动阶段的特征模型。(3)针对高速列车制动动力学模型,模型的输入为制动力,输出为列车的运行速度。这种单输入单输出系统,适合于PID控制结构。另外,PID控制方法有许多优点,如结构简单、调试方便等。本文针对高速列车制动控制器的设计,是在二次型最优控制性能指标的约束下,基于高速列车的特征模型,设计最优PID控制器,并对控制器的控制效果仿真验证。仿真过程主要包括,对参考制动曲线的跟踪和对实际速度曲线的跟踪。
陈广豪,梁智洪,张芝芳[10](2020)在《纤维增强复合材料转向架的研发现状》文中指出复合材料凭借着其优异性能,从航空领域快速发展到了铁路交通领域,以满足轨道交通车辆对轻量化、低能耗、舒适性的需求。文章首先介绍了复合材料在国内外轨道列车上的运用情况,阐述了传统金属转向架的缺点,总结了德国、英国、法国、日本和韩国在复合材料转向架方面的研发和试验成果,还阐述了复合材料在轨道交通上亟需解决的问题并提出相关建议。本文可为我国的纤维增强复合材料转向架的研发工作提供思路和参考。
二、复合材料在高速列车上的应用现状与趋势(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、复合材料在高速列车上的应用现状与趋势(论文提纲范文)
(1)中低速磁悬浮列车碳纤维车体接地系统设计研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
1 引言 |
1.1 课题研究背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 中低速磁悬浮列车的发展 |
1.2.2 复合材料在载运工具上的应用 |
1.2.3 国内外列车接地技术参考标准 |
1.3 论文主要研究内容 |
2 中低速磁悬浮列车接地系统理论分析 |
2.1 磁悬浮列车接地技术研究 |
2.1.1 保护接地 |
2.1.2 工作接地 |
2.1.3 电磁兼容接地 |
2.2 接地方式 |
2.2.1 单点接地 |
2.2.2 多点接地 |
2.2.3 混合接地 |
2.2.4 接地方式的选择 |
2.3 搭接 |
2.2.1 搭接的目的 |
2.2.2 搭接的类型 |
2.4 导体阻抗特性分析计算 |
2.5 本章小结 |
3 磁悬浮列车碳纤维车体接地系统设计 |
3.1 碳纤维复合材料对列车的影响 |
3.1.1 对电气设备性能的影响 |
3.1.2 对故障电流的影响 |
3.1.3 对雷击电流的影响 |
3.2 金属接地网设计 |
3.2.1 接地参考平面设计 |
3.2.2 接地导体设计 |
3.2.3 雷击防护设计 |
3.3 整车接地系统设计 |
3.4 本章小结 |
4 磁悬浮列车接地系统阻抗分析 |
4.1 仿真软件与模型建立 |
4.1.1 阻抗计算方法分析 |
4.1.2 三维有限元模型搭建 |
4.2 接地网阻抗理论与仿真计算 |
4.2.1 混合材料车体接地网阻抗 |
4.2.2 纯碳纤维车体接地网阻抗 |
4.2.3 考虑搭接电阻的仿真计算 |
4.3 整车接地系统阻值计算 |
4.4 本章小结 |
5 磁悬浮列车接地网防护性能仿真分析 |
5.1 接地网故障电压防护仿真 |
5.1.1 混合材料车体接地网仿真 |
5.1.2 纯碳纤维车体接地网仿真 |
5.2 接地网雷电效应防护仿真 |
5.2.1 确定雷击路径 |
5.2.2 车体表面电流密度及内部电磁场 |
5.2.3 车体材质对于内部线缆的影响 |
5.2.4 铜箔厚度对于内部线缆的影响 |
5.3 两种接地网的防护效果对比 |
5.4 本章小结 |
6 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(2)新型准高速列车用合成闸片的工况仿真分析及磨损机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 闸片材料的研究现状和发展趋势 |
1.2.1 树脂粘结剂研究现状 |
1.2.2 填料 |
1.3 摩擦磨损理论 |
1.3.1 摩擦系数 |
1.3.2 磨损理论 |
1.4 论文主要研究内容 |
2 合成闸片材料的制备及检测方法 |
2.1 实验原料及仪器设备 |
2.1.1 实验原料 |
2.1.2 实验仪器设备 |
2.2 |
2.2.1 工艺流程图 |
2.2.2 纳米填料的制备 |
2.3 材料分析 |
2.3.1 X射线衍射仪(XRD)分析 |
2.3.2 红外(FTIR)分析 |
2.4 表面微观分析 |
2.4.1 SEM分析 |
2.4.2 能谱分析 |
2.5 合成闸片摩擦材料的性能参数 |
2.5.1 摩擦磨损实验 |
2.5.2 体积磨损率计算 |
2.6 力学性能测试 |
2.7 热性能分析 |
3 合成闸片材料的性能分析 |
3.1 合成闸片填料的性能分析 |
3.1.1 合成闸片填料的XRD分析 |
3.1.2 合成闸片填料的红外(FTIR)分析 |
3.1.3 合成闸片填料的SEM分析 |
3.2 摩擦性能研究 |
3.2.1 不同含量CuO填料以及在不同载荷的干摩擦分析 |
3.2.2 不同含量CuO/RGO填料以及不同载荷的干摩擦分析 |
3.3 试样摩擦表面电镜SEM分析 |
3.4 摩擦转移膜性能分析 |
3.5 摩擦磨损的机理研究 |
3.6 本章小结 |
4 合成闸片的力学性能和热性能分析 |
4.1 合成闸片材料的硬度测试 |
4.2 合成闸片材料的压缩性能测试 |
4.3 合成闸片材料的热学性能 |
4.4 本章总结 |
5 合成闸片摩擦材料的有限元分析 |
5.1 ABAQUS仿真软件的简介 |
5.2 热应力分析的简介 |
5.3 热应力分析基本原理 |
5.3.1 热传导方式 |
5.3.2 热边界条件 |
5.3.3 热应力有限元分析 |
5.4 合成闸片摩擦材料仿真模型的建立 |
5.4.1 几何模型的建立 |
5.4.2 材料特性 |
5.4.3 制动工况与分析步 |
5.4.4 相互作用的设定 |
5.4.5 定义载荷与边界条件 |
5.4.6 网格划分 |
5.5 仿真结果与分析 |
5.5.1 RGO/CuO/PI合成闸片温度场的分布 |
5.5.2 RGO/CuO/PI合成闸片应力场的分布 |
5.5.3 RGO/CuO/PI合成闸片温度场与应力场对比 |
5.6 不同填料对制动闸片材料温度和应力的影响 |
5.6.1 RGO/PI与RGO/CuO/PI制动闸片摩擦材料的温度场对比 |
5.6.2 RGO/PI与RGO/CuO/PI制动闸片摩擦材料的应力场对比 |
5.7 本章总结 |
6 结论 |
致谢 |
参考文献 |
(3)复合材料在轨道交通车辆中的应用与展望(论文提纲范文)
0 引 言 |
1 复合材料研究方法 |
1.1 力学性能理论研究 |
1.2 有限元仿真分析方法 |
1.3 多尺度研究方法 |
2 复合材料结构特性 |
2.1 复合材料三明治结构 |
2.2 复合材料连接结构 |
3 复合材料在车体结构中的应用 |
3.1 车头和司机室 |
3.2 中间车车体 |
4 复合材料在转向架结构上的应用 |
5 复合材料在制动结构中的应用 |
6 复合材料在其他结构上的应用 |
7 结论与展望 |
7.1 研究方法和结构特性 |
7.2 应用中存在的问题 |
7.3 发展的方向 |
(4)高铁用铜基粉末冶金闸片的设计,制备和摩擦行为研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
2 文献综述 |
2.1 列车制动闸片材料的发展 |
2.1.1 铸铁基制动闸瓦 |
2.1.2 有机制动闸片 |
2.1.3 金属基制动闸片 |
2.2 高速列车用铜基粉末冶金闸片 |
2.2.1 铜基粉末冶金闸片的组成 |
2.2.2 摩擦表面 |
2.2.3 制动条件的影响 |
2.3 选题意义及研究内容 |
2.3.1 课题来源 |
2.3.2 选题意义 |
2.3.3 研究内容 |
3 实验方法 |
3.1 实验材料及制备 |
3.2 测试方法 |
3.2.1 密度及相对密度 |
3.2.2 硬度 |
3.2.3 微观结构 |
3.2.4 物相分析 |
3.2.5 摩擦磨损性能 |
4 铜基体合金化对铜基制动闸片性能的影响 |
4.1 预合金铜粉末对铜基制动闸片性能的影响 |
4.1.1 预合金粉末的析出特性 |
4.1.2 预合金粉末对闸片性能的影响 |
4.2 外加镍对闸片性能的影响 |
4.3 本章小结 |
5 金属摩擦组元对铜基制动闸片性能的影响 |
5.1 铁粉类型及含量对闸片性能的影响 |
5.2 铬粉对铜基闸片性能的影响 |
5.3 高碳铬铁粉对铜基闸片性能的影响 |
5.4 铬和高碳铬铁粉的比例对铜基闸片性能的影响 |
5.5 本章小结 |
6 固体润滑组元对铜基制动闸片性能的影响 |
6.1 鳞片状石墨与粒状石墨比例对闸片性能的影响 |
6.2 增大鳞片石墨粒度对闸片性能的影响 |
6.3 石墨表面镀镍对闸片性能的影响 |
6.4 二硫化钼对闸片性能的影响 |
6.5 本章小结 |
7 纤维对铜基闸片材料性能的影响 |
7.1 氧化铝纤维对闸片性能的影响 |
7.2 碳纤维对闸片性能的影响 |
7.3 本章小结 |
8 摩擦表面物质的演变规律及对制动性能的影响 |
8.1 摩擦膜与摩擦系数的衰退行为 |
8.2 摩擦膜在高温下的演变 |
8.2.1 铜基闸片表面的物质变化 |
8.2.2 制动盘表面的物质变化 |
8.3 摩擦膜的成分与结构 |
8.4 本章小结 |
9 高铁列车制动闸片的制备及1:1台架试验 |
9.1 基础配方的筛选 |
9.2 闸片成分的优化 |
9.3 1:1台架实验 |
9.3.1 闸片及闸片组的结构 |
9.3.2 台架试验条件 |
9.4 台架实验结果 |
9.4.1 平均摩擦系数 |
9.4.2 磨耗性能 |
9.4.3 瞬时摩擦系数 |
9.4.4 盘摩擦表面温度 |
9.4.5 摩擦表面状态 |
9.5 本章小结 |
10 结论 |
主要创新点 |
参考文献 |
作者简历及在学研究成果 |
学位论文数据集 |
(5)地铁车头性能仿真分析与优化设计(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.1.1 课题研究背景 |
1.1.2 课题研究意义 |
1.2 相关研究及应用现状 |
1.2.1 轨道车辆性能分析的研究现状 |
1.2.2 复合材料在轨道车辆上的应用现状 |
1.2.3 复合材料多目标优化设计的研究现状 |
1.2.4 稳健优化研究现状 |
1.3 论文主要研究内容 |
1.3.1 论文的主要内容 |
1.3.2 论文的技术路线 |
本章小结 |
第二章 复合材料力学基础及多目标优化理论 |
2.1 复合材料力学基础 |
2.1.1 各向异性单层板弹性力学基础 |
2.1.2 经典层合板力学分析 |
2.1.3 对称铺层层合板力学分析 |
2.2 复合材料强度理论及破坏失效准则 |
2.2.1 Tsai-Wu强度理论 |
2.2.2 Tsai-Hill强度理论 |
2.2.3 Hoffman强度理论 |
2.3 多目标优化理论简介 |
2.3.1 多目标优化问题概述 |
2.3.2 多目标优化问题求解方法 |
2.4 基于Opti Struct的复合材料结构优化理论 |
2.4.1 基于Opti Struct的结构优化理论 |
2.4.2 基于Opti Struct的复合材料优化理论 |
本章小结 |
第三章 地铁车头性能分析及等代设计 |
3.1 地铁车头结构简介及静强度分析 |
3.1.1 地铁车头结构有限元建模 |
3.1.2 约束及载荷工况 |
3.1.3 地铁车头静强度分析 |
3.2 复合材料车头外罩等代设计 |
3.2.1 玻璃纤维外罩铺层设计 |
3.2.2 碳纤维等代设计 |
3.2.3 玻/碳层间混杂纤维等代设计 |
3.3 复合材料车头外罩结构性能分析 |
3.3.1 玻璃纤维外罩模态分析与静强度分析 |
3.3.2 碳纤维外罩模态分析与静强度分析 |
3.3.3 玻/碳层间混杂纤维外罩模态分析与静强度分析 |
3.3.4 三种设计方案对比分析 |
本章小结 |
第四章 复合材料地铁车头外罩的多目标优化设计 |
4.1 多目标优化设计路线及方法 |
4.1.1 折衷规划法 |
4.1.2 层次分析法 |
4.2 玻/碳层间混杂纤维外罩的单目标优化设计 |
4.2.1 静态单目标优化设计 |
4.2.2 动态单目标优化设计 |
4.3 复合材料地铁车头外罩的多目标优化设计 |
4.3.1 确定多目标优化设计的目标函数 |
4.3.2 铺层多目标自由尺寸优化 |
4.3.3 铺层尺寸优化 |
4.3.4 铺层顺序优化 |
4.4 多目标优化结果分析 |
4.4.1 优化后车头外罩结构性能分析 |
4.4.2 优化结果分析 |
本章小结 |
第五章 地铁车头骨架的稳健优化 |
5.1 稳健优化基本理论 |
5.1.1 稳健优化设计基本原理 |
5.1.2 稳健优化设计的基本方法 |
5.1.3 稳健优化设计参数的不确定性处理方法 |
5.2 基于田口稳健设计的地铁车头骨架稳健优化设计 |
5.2.1 地铁车头骨架灵敏度分析 |
5.2.2 参数设计 |
5.2.3 优化方案选取 |
5.3 基于遗传算法的地铁车头骨架稳健优化设计 |
5.3.1 正交试验设计 |
5.3.2 响应面模型的拟合 |
5.3.3 基于遗传算法的车头骨架稳健优化设计 |
5.4 地铁车头骨架稳健优化结果分析 |
5.4.1 田口稳健设计优化结果 |
5.4.2 基于遗传算法的稳健设计优化结果 |
5.4.3 优化结果分析 |
本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的学术成果 |
致谢 |
(6)动车组车体新材料减重及优化设计研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究的背景及意义 |
1.2 碳纤维复合材料在轨道交通领域的应用现状 |
1.3 灵敏度分析方法的相关研究 |
1.4 结构优化方法的简介及优化设计研究现状 |
1.4.1 优化方法简介 |
1.4.2 结构优化设计研究现状 |
1.5 优化软件的介绍及优化过程 |
1.5.1 软件的介绍 |
1.5.2 Nastran软件的优化过程 |
1.6 本文主要研究的内容及方法 |
本章小结 |
第二章 铝合金车体有限元分析 |
2.1 建立车体有限元模型 |
2.1.1 铝合金车体结构特点 |
2.1.2 有限元模型网格建立的原则 |
2.1.3 整备状态下的车体重量组成 |
2.2 车体有限元方法和分析过程 |
2.2.1 有限元法简介 |
2.2.2 有限元法的分析过程 |
2.3 铝合金车体的静强度分析 |
2.3.1 静强度评定标准 |
2.3.2 约束与载荷的施加 |
2.3.3 关键工况的计算及结果分析 |
2.4 动车组铝合金车体的模态分析 |
2.4.1 模态分析的意义 |
2.4.2 模态分析的基本理论 |
2.4.3 模态评定标准 |
2.4.4 整备车体模态结果分析 |
本章小结 |
第三章 碳纤维复合材料(CFRP)车体有限元分析 |
3.1 碳纤维复合材料(CFRP)车体 |
3.1.1 碳纤维复合材料(CFRP)特点及应用 |
3.1.2 碳纤维复合材料(CFRP)车体结构 |
3.2 建立CFRP整备车体有限元模型 |
3.2.1 CFRP夹芯结构 |
3.2.2 CFRP整备状态下的车体质量组成 |
3.2.3 CFRP整备车体有限元模型 |
3.3 碳纤维复合材料(CFRP)车体模态分析 |
3.3.1 四种铺层角度的CFRP车体模态分析 |
3.3.2 第三种铺层角度改进形式 |
本章小结 |
第四章 车体模态频率灵敏度分析 |
4.1 模态频率灵敏度基本理论 |
4.2 设计变量 |
4.3 模态频率灵敏度的结果与分析 |
4.3.1 模态频率对侧墙的灵敏度 |
4.3.2 模态频率对车顶的灵敏度 |
4.3.3 模态频率对车底的灵敏度 |
4.3.4 模态频率对端墙的灵敏度 |
4.4 整备车车体模态灵敏度总体规律 |
本章小结 |
第五章 车体模态优化设计 |
5.1 优化设计概述 |
5.2 结构优化算法简介 |
5.3 车体模态优化设计 |
5.3.1 设计变量 |
5.3.2 优化数学模型 |
5.3.3 模态优化设计方案 |
5.3.4 优化结果分析 |
5.3.5 最优方案的模态频率分析 |
5.3.6 最优方案车体纵向静强度分析 |
本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
致谢 |
(7)高速列车刹车片用铜基粉末冶金复合材料设计、制备及其摩擦学性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 高速列车刹车片用摩擦材料研究现状 |
1.2.1 高速列车刹车片用摩擦材料发展历程 |
1.2.2 高速列车刹车片用摩擦材料的应用与研究现状 |
1.3 铜基粉末冶金摩擦材料概述 |
1.3.1 铜基粉末冶金摩擦材料的种类 |
1.3.2 铜基粉末冶金摩擦材料的制备 |
1.4 铜基粉末冶金摩擦材料摩擦学性能研究现状 |
1.4.1 影响铜基粉末冶金摩擦材料摩擦学性能的因素 |
1.4.2 改进铜基粉末冶金摩擦材料摩擦磨损性能的方法 |
1.4.3 高速列车刹车片用铜基摩擦材料摩擦学研究中的关键问题 |
1.5 选题意义及主要研究内容 |
第2章 铜基粉末冶金摩擦材料设计 |
2.1 铜基粉末冶金摩擦材料成分设计原则 |
2.1.1 成分选择 |
2.1.2 成分匹配 |
2.2 现役高速列车刹车片用铜基粉末冶金摩擦材料剖析 |
2.3 本课题铜基粉末冶金摩擦材料的成分设计 |
第3章 二氧化硅表面镀铜对Cu-Gr-SiO_2复合材料摩擦学性能的影响 |
3.1 引言 |
3.2 实验材料与方法 |
3.2.1 实验材料 |
3.2.2 二氧化硅表面化学镀铜工艺 |
3.2.3 Cu-Gr-SiO_2复合材料制备工艺 |
3.2.4 表征与测试 |
3.3 Cu-Gr-SiO_2复合材料的组织与性能分析 |
3.3.1 镀铜二氧化硅颗粒表面形貌及镀层化学成分分析 |
3.3.2 复合材料的显微组织 |
3.3.3 复合材料的密度和硬度 |
3.4 Cu-Gr-SiO_2复合材料的摩擦学性能及机理研究 |
3.4.1 二氧化硅表面镀铜对复合材料摩擦系数的影响 |
3.4.2 二氧化硅表面镀铜对复合材料磨损率的影响 |
3.4.3 Cu-Gr-SiO_2复合材料的摩擦学机理 |
3.4.3.1 SiO_2颗粒的作用机理 |
3.4.3.2 SiO_2颗粒表面镀铜的作用机理 |
3.5 本章小结 |
第4章 鳞片石墨的结构设计对Cu-Gr-SiO_2复合材料摩擦学性能的影响 |
4.1 引言 |
4.2 实验材料与方法 |
4.2.1 实验原材料 |
4.2.2 夹金属铜层鳞片石墨的制备工艺 |
4.2.3 复合材料制备工艺 |
4.2.4 测试与表征 |
4.3 鳞片石墨结构设计对Cu-Gr-SiO_2复合材料组织与性能的影响 |
4.3.1 夹金属铜鳞片石墨表面形貌及镀层化学成分分析 |
4.3.2 复合材料的显微形貌 |
4.3.3 复合材料物理和力学性能 |
4.4 鳞片石墨结构设计对Cu-Gr-SiO_2复合材料摩擦学性能的影响 |
4.4.1 鳞片石墨结构对复合材料摩擦系数的影响 |
4.4.2 鳞片石墨结构对复合材料磨损率的影响 |
4.4.3 含夹铜层鳞片石墨结构的Cu-Gr-SiO_2复合材料的摩擦学机理 |
4.5 本章小结 |
第5章 双尺寸硬质颗粒对Cu-Gr-SiO_2-CrFe复合材料摩擦学性能的影响 |
5.1 引言 |
5.2 实验材料和方法 |
5.2.1 实验原材料 |
5.2.2 Cu-Gr-SiO_2-CrFe复合材料制备工艺 |
5.2.3 测试与表征 |
5.3 CrFe颗粒对Cu-Gr-SiO_2-CrFe复合材料性能的影响 |
5.3.1 复合材料的显微组织 |
5.3.2 复合材料的密度和硬度 |
5.3.3 CrFe颗粒对复合材料磨擦系数的影响 |
5.3.4 CrFe颗粒对复合材料磨损率的影响 |
5.4 双尺寸硬质颗粒对Cu-Gr-SiO_2-CrFe复合材料性能的影响 |
5.4.1 复合材料的显微组织 |
5.4.2 复合材料的密度和硬度 |
5.4.3 双尺寸硬质颗粒对复合材料摩擦系数的影响 |
5.4.4 双尺寸硬质颗粒对复合材料磨损率的影响 |
5.4.5 双尺寸硬质颗粒在Cu-Gr-SiO_2-CrFe复合材料中的摩擦学机理 |
5.5 本章小结 |
第6章 烧结温度对Cu-Gr-SiO_2-CrFe-MoS_2 复合材料摩擦学性能的影响 |
6.1 引言 |
6.2 实验材料、设备及测试方法 |
6.2.1 实验原材料 |
6.2.2 Cu-Gr-SiO_2-CrFe-MoS_2 复合材料制备 |
6.2.3 复合材料组织形貌分析与性能表征 |
6.3 复合材料的组织、物理及力学性能 |
6.3.1 复合材料组织形貌 |
6.3.2 复合材料的物理及力学性能 |
6.4 烧结温度对Cu-Gr-SiO_2-CrFe-MoS_2 复合材料摩擦学性能的影响 |
6.4.1 烧结温度对复合材料摩擦系数的影响 |
6.4.2 烧结温度对复合材料磨损率的影响 |
6.4.3 Cu-Gr-SiO_2-CrFe-MoS_2 复合材料的摩擦学机理 |
6.5 本章小结 |
第7章 全文主要结论及展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 后续工作的建议 |
致谢 |
参考文献 |
作者简介 |
攻读博士学位期间研究成果 |
(8)高性能复合材料在轨道交通领域的发展现状(论文提纲范文)
0前言 |
1 复合材料概述 |
1.1 优异的使用性能 |
1.2 性能的可设计性 |
1.3 复合材料和构件/零部件具有同步性 |
2 复合材料在轨道交通领域的应用 |
2.1 纤维复合材料 |
2.1.1 碳纤维复合材料 |
2.1.2 玻璃纤维复合材料 |
2.1.3 芳纶复合材料 |
2.1.3. 1 芳纶纸 |
2.1.3. 2 芳纶蜂窝夹层材料 |
2.2 中空复合材料 |
2.3 颗粒增强型复合材料 |
3 高性能复合材料在轨道交通领域的发展趋势 |
(9)基于特征模型的高速列车制动控制(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 前言 |
1.2 国内外现状 |
1.2.1 国内高速列车制动的研究现状 |
1.2.2 国外高速列车制动的研究现状 |
1.3 本文的主要内容 |
2 高速列车制动方式 |
2.1 高速列车制动分类 |
2.1.1 空气制动 |
2.1.2 电制动 |
2.1.3 非接触制动 |
2.1.4 磁轨制动 |
2.2 CRH2型电动车制动系统 |
2.3 本章小结 |
3 高速列车制动过程 |
3.1 高速列车制动受力分析 |
3.2 CRH2型动车组制动曲线 |
3.3 CRH2型动车组制动距离 |
3.4 本章小结 |
4 高速列车制动建模 |
4.1 高速列车的单质点模型 |
4.2 高速列车特征建模及可行性 |
4.2.1 高速列车特征建模 |
4.2.2 高速列车特征模型的可行性 |
4.3 高速列车的高阶模型 |
4.4 高速列车特征模型参数的确定 |
4.4.1 高速列车模型参数的确定算法 |
4.4.2 最小二乘法在高速列车建模中的应用 |
4.4.3 CAR模型的递推最小二乘算法 |
4.4.4 高速列车模型参数确定 |
4.5 本章小结 |
5 高速列车最优PID控制器设计及仿真 |
5.1 高速列车PID控制的可行性 |
5.2 二阶线性定常系统的PID控制器 |
5.3 基于特征模型的高速列车PID控制器 |
5.3.1 高速列车离散特征模型的PID控制器 |
5.3.2 高速列车二阶时变微分方程的模型分析 |
5.3.3 高速列车连续PID控制器设计 |
5.4 基于特征模型的高速列车PID制动仿真 |
5.4.1 特征PID控制器对参考速度曲线的跟踪 |
5.4.2 特征PID控制器对实际制动曲线的跟踪 |
5.5 本章小结 |
6 总结和展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间的成果 |
(10)纤维增强复合材料转向架的研发现状(论文提纲范文)
1 传统金属转向架 |
1.1 转向架的功能 |
1.2 传统金属转向架缺点 |
2 欧洲复合材料转向架研究进展 |
2.1 德国复合材料转向架研究进展 |
2.2 英国GRP25转向架研究进展 |
2.3 法国复合材料转向架研究进展 |
3 亚洲复合材料转向架研究进展 |
3.1 韩国GFRP转向架研究进展 |
3.2 日本CFRP转向架研究进展 |
4 结论与展望 |
四、复合材料在高速列车上的应用现状与趋势(论文参考文献)
- [1]中低速磁悬浮列车碳纤维车体接地系统设计研究[D]. 王舒瑾. 北京交通大学, 2021(02)
- [2]新型准高速列车用合成闸片的工况仿真分析及磨损机理研究[D]. 杨毅. 兰州交通大学, 2021(02)
- [3]复合材料在轨道交通车辆中的应用与展望[J]. 肖守讷,江兰馨,蒋维,何子坤,阳光武,杨冰,朱涛,王明猛. 交通运输工程学报, 2021(01)
- [4]高铁用铜基粉末冶金闸片的设计,制备和摩擦行为研究[D]. 张鹏. 北京科技大学, 2020(02)
- [5]地铁车头性能仿真分析与优化设计[D]. 刘冠男. 大连交通大学, 2020(06)
- [6]动车组车体新材料减重及优化设计研究[D]. 赵达. 大连交通大学, 2020(06)
- [7]高速列车刹车片用铜基粉末冶金复合材料设计、制备及其摩擦学性能研究[D]. 邹豪豪. 长春工业大学, 2020(11)
- [8]高性能复合材料在轨道交通领域的发展现状[J]. 蔡富刚,王硕,郭福海,刘长江,魏岩军. 高科技纤维与应用, 2020(02)
- [9]基于特征模型的高速列车制动控制[D]. 祁彦中. 兰州交通大学, 2020(01)
- [10]纤维增强复合材料转向架的研发现状[J]. 陈广豪,梁智洪,张芝芳. 复合材料科学与工程, 2020(03)