杨超
- 作品数：16 被引量：102H指数：4
- 供职机构：北京交通大学机械与电子控制工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金中国博士后科学基金更多>>
- 相关领域：机械工程交通运输工程自动化与计算机技术理学更多>>
- 能量吸收方案对列车碰撞响应的影响被引量：11
- 2018年
- 为了研究列车头车司机室吸能装置的行程、界面力及中间车钩缓冲装置的界面力对列车碰撞响应的影响,建立了列车碰撞纵向多体动力学模型,以2列完全相同的8节编组列车碰撞工况为例,对配置不同能量吸收方案的列车碰撞动态响应进行了分析和对比。研究结果表明:头车司机室吸能装置的行程存在最优值,在不超过最优值的前提下增加其行程可以减小碰撞后期各车辆的加速度;增加司机室吸能装置的界面力会使中间车辆加速度显著增大;同步减小各中间车钩缓冲装置界面力,会使中间车辆加速度增大;以递减式与向内递减式减小中间车钩缓冲装置界面力可以增加中间车端吸能量;递增式增大中间车钩缓冲装置界面力会增加司机室端部吸能量。
- 杨宝柱肖守讷杨超
- 关键词：轨道列车碰撞动力学吸能装置
- 独立旋转车轮转向架的自动对中实现方法被引量：1
- 2023年
- 为了使独立旋转车轮走行系统重新获得自动对中能力,提出横向轮轨力及摇头力矩导向方法。首先阐述导向原理,利用横向轮轨力和摇头轴的后倾角形成摇头回正力矩,促使独立车轮自动回到初始横向位置。然后给出独立旋转车轮转向架的布置方案,前后独立轮副的摇头转动轴线呈V形。最后采用多体动力学仿真和样机试验方法对提出的导向原理进行验证。结果表明,无后倾角时独立旋转车轮转向架不能回到轨道中心线位置。然而,当摇头转动轴的后倾角为5°和10°时,独立车轮出现低频横向衰减振动并自动回到初始横向位置。新独立旋转车轮转向架出现了两种蛇行运动。转向架比例样机在溜坡试验中也出现了左右摇晃的车轮蛇行运动现象。因此上述导向方法能够使独立旋转车轮转向架自动对中。
- 杨超杨超徐宁徐宁
- 关键词：独立旋转车轮稳定性蛇行运动
- 基于束角的独立车轮走行部导向性能研究
- 2025年
- 为了解决独立车轮由于左、右车轮解耦导致的导向问题,将束角概念引入独立车轮走行部,首次提出了束角导向方法使独立车轮走行部重新获得自动回正能力。首先阐述独立车轮走行部的束角导向原理;然后通过第二类拉格朗日方程获得走行部横向动力学运动方程;最后采用多体动力学方法分析束角独立车轮走行部的稳定性、自动对中能力和曲线通过能力。结果表明,束角式独立车轮走行部的临界速度随着束角的增加,先减小后增加。当束角小于0.20°时,独立车轮走行部无法自动对中。当束角不小于0.20°时,独立车轮走行部可以在通过激励区间后自动回到初始横向位置。束角式独立车轮走行部获得了自动对中能力。当束角不小于0.25°时,走行部通过曲线时左前轮冲角较小,具有良好的曲线通过能力。合适的束角可以改善独立车轮走行部在直线和曲线线路的导向性能。
- 杨超胡元杰徐建改徐宁刘俞贤吴林轩
- 关键词：独立旋转车轮稳定性
- 参数化列车碰撞平台的动力学建模与仿真被引量：4
- 2021年
- 轨道车辆的设计过程中,有限元碰撞仿真方法建模复杂、修改周期长.为快速计算准确的列车碰撞响应,基于车辆-轨道耦合动力学理论,使用Matlab程序语言,建立参数化列车碰撞平台.根据实际参数,将车辆实体模型转化为数学模型,将连续轨道模型离散为弹性点支承模型;基于Hertz接触理论,使用向量法建立轮轨相互作用模型;将车钩缓冲装置、吸能防爬装置和悬挂装置的力学特性转化为非线性迟滞特性数学模型;采用修正双步长显式积分算法对参数化模型进行时域求解.将有限元仿真结果与参数化仿真结果在速度、加速度以及最大轮对抬升量方面进行对比,结果表明,两种模型的速度变化趋势相同,加速度绝对误差小于1m/s^(2),轮对抬升量峰值相对误差1.67%,各项指标的相对误差保持在10%以内,对参数化列车碰撞平台的准确性进行了验证.研究结果为揭示列车碰撞后的响应机理建立了仿真基础,为轨道车辆的耐撞性设计中参数的选定提供了一定的理论支撑.
- 吴启凡肖守讷杨超朱涛阳光武杨冰
- 关键词：车辆碰撞碰撞动力学数值仿真参数设计
- 车辆-轨道垂向耦合系统空间频域传递特性研究被引量：1
- 2023年
- 基于车辆-有砟和无砟轨道垂向耦合系统模型,建立由轮轨垂向激励到车辆和轨道部件位移和加速度等状态变量的解析形式的瞬态空间频域传递函数。在此基础上,研究不同轨道系统下,车辆各部件加速度频域传递特性以及轨下各部件间作用力频域传递特性的异同点。给出为准确获得系统频域传递特征,有砟轨道系统下钢轨模态数与支撑轨枕数的合理比例关系。对比匀速和变速过程中构架加速度空间幅频传递特性的差异。研究结果表明,速度为250~350 km/h条件下,车辆部件振动加速度的传递特征峰值区主要包括空间频率为0.4~1 (1/m)和6~8.5 (1/m)的两段。有砟系统下,轮轨力传递特性峰值主要集中在0.8~1.6(1/m)的频段;无砟系统下,轮轨力传递特性峰值包括空间频率为0.7~1.2 (1/m)和4~8 (1/m)的两段。随运行里程的增加,变速工况下传递特性,各条带向空间频率减小方向移动,且条带频率越高,这种移动的趋势越大。
- 徐宁杨广雪杨超
- 基于运用条件和频域特征的动车组转向架构架疲劳损伤规律研究被引量：4
- 2022年
- 转向架作为动车组车辆的关键部件,担负着承载与走行等多种任务,传递不同形式的动态载荷,有必要对其疲劳问题进行研究。以某型城际车动车和拖车转向架构架为研究对象,在对构架疲劳关键点动应力进行线路实测基础上,依据速度、航向角以及部分线路参数,提取到直线、不同半径曲线、启动牵引、混合制动以及低速过站等不同工况下各测点的动应力数据,分析和比较各测点在不同运用条件下的疲劳损伤特点。通过时-频变换方法,得到不同速度下动车和拖车各主要测点动应力幅频特征,进而分析各测点动应力峰值频率所对应的系统固有频率和外界激励频率,探讨不同频率成分的动应力对各关键点损伤的贡献情况。研究发现,相同速度和曲线半径下,多数动车疲劳关键点的等效应力大于拖车。在车辆接近停止时,抗蛇行减振器座和横侧梁连接处的动应力会存在一个大幅值循环,这与车体惯性力对抗蛇行减振器的作用有关。中低速过道岔时,各测点的动应力变化范围均有一定程度的增大,以横侧梁连接处和抗蛇行减振器座处变化最为明显,其他疲劳关键位置的动应力变化相对较小。达到相同损伤占比时,绝大多数动车构架测点的动应力频带比同速度下拖车构架更宽。
- 徐宁张波任尊松李强杨超杨广雪陈璨
- 关键词：转向架构架动应力
- 非线性度对修正双步长显式法及常用逐步积分法的影响被引量：2
- 2019年
- 为了掌握非线性度对逐步积分法的影响,研究了几种积分算法在不同非线性度振动系统中的响应。通过3个典型非线性算例,对修正双步长显式法、蛙跳式中心差分法、Newmark法、广义α法和精细积分法的计算精度和稳定性能等进行了比较。结果表明:非线性度对广义α法、精细积分法和Newmark法的稳定性有影响;高非线性度对Newmark法的计算稳定性影响最大;时间步长越小,算法精度和计算量越高;相同小步长情况下,精细积分法的精度最高,而修正双步长显式法的计算量最小;在时间步长较大时,低非线性度会引起精细积分法不稳定,修正双步长显式法的精度最高,修正双步长显式法在非线性系统中具有很强的鲁棒性。
- 杨超张志新李强
- 关键词：非线性时间步长稳定性
- 三维碰撞车辆移动轨道建模与研究被引量：1
- 2018年
- 为掌握直线轨道上车辆发生正面对心碰撞时的动态响应规律,建立三维碰撞车辆移动轨道模型。分别建立碰撞车辆模型和轨道模型。然后,提出了处理轮轨非线性几何的向量法,将三维车辆模型和移动轨道模型耦合起来。采用一种简化的钩缓装置模型连接车辆端部和外部系统。利用一种新的时间积分算法对三维动力学模型进行计算。采用上述方法研究了车辆中低速撞击刚性墙的碰撞场景,得到车辆的动态响应。研究结果表明:中低速车辆在直线轨道正面对心碰撞时,车辆一般不产生横向运动和侧滚运动,由非线性轮轨几何引起的横向轮轨力对车辆的动态响应几乎没有影响。碰撞结束后,车体和轮对在纵向不断振荡。轮轨垂向相对位移在准静态压缩量上下波动,最大的车轮抬升量出现在第3个轮对上。
- 杨超李强肖守讷
- 关键词：轨道车辆三维模型碰撞
- 一种适用于宽频激励的地铁构架载荷识别方法
- 2025年
- 工程结构动载荷识别采用传递矩阵求逆的方法将产生误差,采用载荷解耦标定方法对角化传递矩阵可避免传递矩阵求逆带来的误差。为此,基于应变测量原理研制了高精度测力构架且其测量误差低于5%,建立了地铁构架多源载荷解耦识别方法。针对地铁构架受轮轨激励影响导致载荷频带较宽从而引起激励频率接近构架弹性模态频率发生谐振的问题,通过二阶有阻尼系统在频域上直接量化谐振频率附近载荷幅值放大效应;利用最小二乘复频域法进行工作模态分析识别阻尼比;采用半功率带宽法确定谐振范围并得到校准临界频率;量化了载荷幅值放大效应并得到了载荷优化因子;基于谐振区振动加速度响应在一定程度上反映了处理后载荷的有效性。在时域、频域、损伤等方面,载荷预测应力与实测应力接近,预测损伤与实际损伤比值总体介于1.0~1.6之间,满足构架疲劳评估要求。研究结果对掌握地铁构架真实载荷特征及探讨共振疲劳问题具有重要的工程意义。
- 吴养民任尊松杨广雪金新灿徐宁杨超
- 关键词：载荷识别阻尼比
- 基于ARM的地铁自动检票机控制系统研究被引量：3
- 2012年
- 介绍了城市轨道交通自动检票机控制系统的基本功能。分析了基于ARM(精简指令集机器)的嵌入式自动检票机控制系统的设计方案。以步进电机的控制为例,介绍了在嵌入式操作系统Windows CE环境下,对硬件物理地址访问的方法,解决了对硬件资源访问的问题,实现了在Windows CE操作系统环境下对资源的调配。
- 杨超张冬泉
- 关键词：城市轨道交通自动售检票系统自动检票机控制系统
