《高速列车轴箱轴承在侧风和轨道不平顺激励下的随机响应分析》

  • 来源专题:可再生能源
  • 编译者: pengh
  • 发布时间:2020-04-10
  • 轴箱轴承(ABB)是高速列车中的关键组件,在实际工作条件下会遭受多种随机激励。ABB的健康状况对于机车车辆的可靠性和安全运行至关重要。本文提出了一种新颖的随机车辆-轨道耦合模型,以评估在不稳定风荷载和随机轨道不平顺情况下的高速列车中ABB的动态性能。基于赫兹接触理论,适当考虑了轴承的非线性刚度和轴承间隙的非光滑非线性。采用冯•卡曼(von Karman)功率谱密度来生成运动车辆上脉动风速的时程。基于流体诱发的振动理论,得出了作用在车体上的非恒定风载荷。采用轨道不平顺的经验PSD来生成轨道不平顺的时程。采用蒙特卡罗方法对非定常风和轨道不平顺随机激励下的滚道接触应力进行了分析。分析结果表明,侧风引起了ABB的部分负荷现象。侧风风速的增加显着增加了接触应力超过安全阈值的可能性,这对列车内部关键组件的使用安全提出了挑战。

相关报告
  • 《现代Rotem与NBP合作开发列车大数据分析平台》

    • 来源专题:可再生能源
    • 编译者:pengh
    • 发布时间:2020-04-10
    • 现代Rotem在加快铁路车辆维护技术的开发。 现代Rotem在2月14日宣布,已于13日与提供Naver云平台服务的Naver子公司“Naver Business Platform(以下简称NBP)”,就构建基于铁路车辆状态维护系统(CBM, Condition Based Maintenance)时需要的大数据分析平台(SMART Train 4.0)签署了开发合作谅解备忘录(MOU)。 基于状态的维护技术是使用先进的传感器和IoT(物联网)技术,通过实时分析主要列车的状态和运行信息以及运行历史和故障历史等大数据(Big Data)来优化维护周期的一种维护技术。 现代Rotem为跟随第四次产业技术趋势构建最新的维护系统,自2018年1月以来一直致力于开发基于状态的维护系统,并计划于今年完成开发。 根据该协议,现代Rotem开发基于云技术的大数据分析平台,NBP提供技术支持以确保现代Rotem开发的平台在Naver云平台上能稳定高效地运行。 现代Rotem的大数据分析平台将列车主要设备的信息数据化,以优化的故障预测算法为用户提供有关车辆状态的故障位置和零件更换时间等实时信息,从而降低维护成本并提高列车的可用性和安全性。 通过大数据分析平台将基于状态的维护技术应用于高速铁路车辆,可将维护成本降低最高达30%,将备件库存降低20-30%,设备寿命则可提高20-40%。 此外,现代Rotem不仅开发了基于虚拟云服务器的大数据分析平台,还同时开发了基于地面物理服务器的平台,以便用户可以在自己需要的环境中使用平台。 现代Rotem的战略旨在通过开发大数据平台来构建基于状态的维护系统,以推进现有维护项目并积极瞄准全球市场。此外,该公司计划使用Marketplace(Naver云平台的专用销售渠道)来确保基于云的大数据分析平台的销售。 全球轨道车辆维护市场每年的交易额为72兆亿韩元(约合420.3亿人民币),其规模已超过新车订单市场(70兆亿韩元,约合408.6亿人民币),并且预计将以3.2%的年平均增长率持续增长。 现代Rotem列车维护业绩总额高达7000亿韩元(40.9亿人民币),其中包括2009年首尔9号线电动列车、2010年土耳其Marmarai电动列车、2010年乌克兰电动列车、2015年新西兰惠灵顿电动列车、2017年埃及开罗电动列车和2018年巴西CPTM电动列车等,其竞争力在国内外维护市场上得到了认可。 现代Rotem韩国铁路技术研究所所长金钟年(音译)表示:“我们期待与NBP达成的协议将使我们在轨道车辆维护市场上取得发展上的进一步飞跃。我们将以最优化、最新的维护系统以及各种业务成果为基础,加快攻占国内外维护市场。” NBP事业部总负责人金泰昌(音译)则表示:“这是我们与综合重工业公司的首次合作,对现代Rotem开发大数据分析平台提供SMART Train 4.0技术支持,对于NBP的云业务组合多样化有至关重要的有意义。我们将积极配合以增强现代Rotem的市场竞争力。” 整理自《Hyundai Rotem》20200214
  • 《通过康普顿散射,看到电池中的氧化还原轨道》

    • 来源专题:纳米科技
    • 编译者:郭文姣
    • 发布时间:2017-11-13
    • 一个国际研究小组已经开发出一种新的高分辨率x射线康普顿散射方法,以可视化在储能材料中氧化还原轨道的扰动。新的光谱描述符将允许在智能手机、笔记本电脑和电动汽车上制造高性能电池。 科学家们使用高分辨率的x射线康普顿散射图谱来描绘氧化还原轨道,因为它可以提供精确的动量空间图像。用Li含量测量康普顿的资料,可以绘制出锂离子氧化还原氧化(氧化还原)轨道的演变过程。该方法有助于揭示驱动电池的氧化还原反应机理,为提高材料性能打开光谱通道。 轨道摄像机的准备:FePO4的康普顿分析 康普顿谱与电子动量密度(EMD)的二维积分有关。这些是通过测量康普顿散射光谱沿x射线散射矢量的不同方向而得到的,并具有与电荷密度相同的对称性。 研究人员选择了锂铁磷酸盐(LFP),这是一种橄榄家族成员,作为一种模型材料,可以作为一种高性能的阴极材料及其复杂的退料过程来进行光谱测量。这是两个阶段:完全锂化,LFP和delithiated,FePO4。 实验康普顿轮廓差异(ΔJ)delithiated化合物(FePO4)与理论康普顿概要文件。基于退变过程的三种不同模型计算理论剖面:刚性带模型(同LFP),刚性FeO6八面体和松弛FeO6八面体。 实验ΔJ匹配放松FeO6模型,反映出的氧化价Fe3 + Fe-O债券和修改。这种扭曲可以通过将松弛的八面体的康普顿轮廓从刚性上减去它,从而得到扭曲的轮廓,D(p)来突出。 “拍照”的redox轨道 从理论上计算LFP和FePO4的二维EMD差异,研究人员绘制了3个不同模型中feo - o键畸变引起的三维轨道的修正。氧化还原轨道的动量图表明,材料的短程结构的扰动可以在动量空间的不同区域产生不同状态的状态。在低动量下,松弛的八面体模型二维EMD表现出最具局限性,突出了八面体放松对谵妄的重要性。 对潜在转移的评价 失真概要,D(p),还提供了氧化还原电位的损失或潜在信息转变,ΔV,由结构摄动引起的。这些畸变剖面D(p)可以作为描述电压变化的描述符,从而提高阴极的能量密度。放松的八面体模型展览一个潜在转变?V = -0.62 V与刚性模型。 对Mn、Co和Ni取代LFPs的变形谱也进行了推导。Mn的引入增加了这个潜在的改变,而Co和Ni可以减少它。结果表明,铁取代基的应变和八面体畸变能提高纯LFP的能量密度。 康普顿散射:解码潜在位移的机制 这项工作由来自美国、日本、比利时和波兰的国际研究小组进行。这一努力由来自东北大学(Boston)的著名物理学教授阿伦·班西尔(Arun Bansil)领导,他的团队成员是Hasnain Hafiz和Bernardo Barbiellini。康普顿散射实验是在日本由Yoshiharu Sakurai(JASRRI)领导的、由Kosuke Suzuki、Yuki Orikasa、Masayoshi Itou、Kentaro Yamamoto、Ryota Yamada、Yoshiharu Uchimoto和Hiroshi Sakurai组成的“spring -8 synchrotron光源”中进行的。其他参与研究的科学家还有比利时的文森特·卡尔莱瓦特(Vincent Callewaert)和波兰的Staszek Kaprzyk(波兰)。这项研究发表在8月23日的《科学进展》杂志上。 科学家们已经开发出了综合的理论和实验的光谱描述符,它们提供了一种方法来解释锂离子的作用机理,以及电池的潜在变化。康普顿和变形剖面提供了一种定量的方法来观察过渡金属和氧的电子轨道间的晶体结构的改变所引起的动量空间的变化。 新开发的光谱方法使我们能够对工作电池材料的结构变形、势能变化和金属替代的关系进行分子水平的理解。因此,以这种新颖的方法,研究人员对材料科学共同体做出了巨大贡献,其中有许多工具可以用来推导工作电池材料的结构-活动关系,以提高它们的性能。他们的工作证明了来自光子与材料相互作用的数据和巧妙的数学方法来解释和处理这些数据,可以让我们看到人类眼中的盲目性:电子轨道。 ——文章发布于2017年11月7日