学科建设    

学科标志性成果(近5年)

发布时间:2013-06-24    作者:--    来源:本站    浏览次数:2690


学科标志性成果(近5年)

1.列车结构塑变吸能技术及装置

主要完成人为田红旗、梁习锋、许平等。

发明碰撞可控变形吸能车辆设计方法及吸能结构。提出吸能车辆碰撞力学特征表达式及力学特性谱,开发碰撞吸能车辆可控塑变力学分区技术,建立吸能车辆复合式多级纵向刚度匹配模式,发明多级刚度车体。

围绕“碰撞事故发生时乘员安全保护”这一目标,针对列车碰撞事故中乘员生存空间显著损失,人体伤害程度超限,爬车、穿透破坏、之字形脱轨等问题,从理论方法、关键技术、产品设计开展研究,发明了列车结构塑变吸能技术及装置。
发明多车辆耦合碰撞吸能列车及连接装置。提出多车辆碰撞动力学与结构塑性变形混合算法模型,发明吸能与防偏耦合式连接装置及车列端部过渡连接结构。

建立列车碰撞阈值实现方法。发明列车碰撞偏心阈值确定的位形测量方法及装置,提出列车吸能连接结构阈值实现方法,提出车辆结构产生塑性变形条件的阈值实现方法。实现了在正常运行时吸能列车具有足够的强度刚度传递纵向力,在发生碰撞时能迅速产生可控塑性大变形吸收能量,保护乘员生命安全。
项目形成了具有完全自主知识产权的列车碰撞可控变形吸能技术,在结构、吸能等关键指标上明显领先于国外同类产品。生产厂家凭借此优势在与西门子、阿尔斯通、庞巴迪等国外公司参与的国际竞标中成功中标。研究成果已应用于我国出口客运列车、国内城市地铁及轻轨车辆,大大提升了国内机车车辆产品的国际竞争力。

研究成果获2010年湖南省级科技进步一等奖1项,2011年国家技术发明二等奖1项。

2.青藏铁路极端恶劣风环境下列车行车安全指挥系统

主要完成人为田红旗、梁习锋、潘迪夫等。

依托于“青藏铁路大风影响行车安全评估及预警机制”等大型项目,针对青藏铁路沿线特殊风环境,对格—拉段沿线风区子域划分及长距离实时风速采集、传输、存储技术,列车一大风一路况等多源信息融合与集成处理技术、风区列车运行实时预警与指挥决策技术、大风监测预警与行车指挥系统诊断维护与可靠性技术等进行了深入研究,建立了青藏铁路列车一大风一路况等多源信息融合处理方法,包括测风站位置一大风变化规律一路况信息融合、瞬时风一平均风一极大风一路况信息融合、铁路TMIS与TDCS系统信息融合、大风-N车气动性能一列车动力性能信息融合等。

建立以车辆倾覆系数为主要运行安全评判准则的“决策模型",即青藏铁路各测风站辖域内结合路况的各种风速—车型—车辆质量耦关测风站辖域适合列车运行的“工程化”速度,成为实时预警与指挥青藏铁路恶劣风环境下安全行车决策的依据,发出限速指令,该指令通过列车行调指挥系统网络实时指挥当前列车以允许的速度安全通过其所在风区或至指定地点待避,从而保证了恶劣环境下的列车行车安全。

构建了具有自主知识产权的、适应青藏铁路恶劣环境与特殊运行模式要求的大风监测预警与行车指挥系统网络体系,包括高原铁路大风行车指挥软件、高原铁路大风实时监测软件、高原铁路大风列车实时限速计算软件、强侧风下列车倾覆稳定性计算软件、高原铁路动态编组监视软件、高原铁路大风无线传输控制软件、高原铁路大风数据处理分析软件、高原铁路大风实时预测分析软件,实现了我国铁路应对恶劣气象灾害能力的重大技术突破。

该系统自2006年7月通车不间断运营至今,经过多年应用考验,系统稳定可靠。已指挥线路上列车停轮28次、限速385次,为预防大风危及行车安全提供了有利保障。已推广应用于兰新、南疆铁路挡风墙设计、高速列车降低风载荷的气动外形优化。

成果获2008年湖南省科技进步一等奖,教育部高校科研优秀成果奖,作为核心部分,获2008年国家科技进步特等奖。

3.列车空气动力特性动模型试验系统

主要完成人为田红旗、梁习锋、许平等。

依托于“动车组引进技术消化再吸收”等4项铁道部课题,自主研建了世界上规模最大、国内唯一的“列车空气动力特性动模型试验系统”,开发了列车空气动力学现场在线实车试验技术。可以进行既有铁路提速、高速铁路和磁浮列车的全部空气动力学行车安全评估,为我国既有铁路规模开行140km/h~250km/h列车,京津、武广等客运专线运营350km/h及以上高速列车,提供了空气动力学方面的安全保障。相关项目共获省部级科技进步奖4项。

4.货车篷布、篷布绳索和篷布绳网综合试验研究及应用

主要完成人为田红旗、梁习锋、刘堂红等。

以铁路货运安全运营实际需求为背景,以货车篷布、篷布绳索和篷布绳网为对象,系统研究了不同工况下货车篷布、篷布绳索和绳网的气动力、材料性能及篷布使用寿命、维修方法,揭示了货车在不同工况下运行时篷布、篷布绳索和绳网所受气动力与列车速度、横风风速、隧道断面积和长度、防风设施、篷布类型(X型和D型)、货物装载方式(形状和高度等)的变化规律,得到了苫盖篷布货车在实际运行工况下篷布、篷布绳索和绳网受到的最大气动力值,同时针对实车试验显现出的问题,对篷布苫盖方法、篷布结构强度进行优化、改进,研制了高强度、高抗撕裂性、质地柔软、质量轻的新型D型篷布;开展了篷布恶劣环境下现场和实验室老化试验,得出了铁路货车篷布在我国不同大气环境下的耐候性能;通过对维修篷布和报废篷布的使用和维修情况调查,利用数理统计方法对数据进行分析,提出了影响篷布使用寿命的因素和篷布报废条件。根据研究成果,研制了新型D型篷布,制修订了《货车D型篷布技术条件》、《货车篷布绳网技术条件》、《货车D型篷布维修技术条件》、《货车篷布苫盖与折叠方法》和铁路行业标准《铁路货车篷布》。获中国铁道学会科技进步一等奖1项。

5.电力机车主变压器综合测试及故障诊断技术

主要完成人为陈特放、成庶等。

应用现代信息技术,采用工控微机和可编程控制器构成分级控制,与主调压器变频调速控制等技术实现系统综合集成。首次实现了电力机车电器控制系统的可编程控制,填补国内空白,经专家鉴定达到国际先进水平。整个系统具有设计合理、操作方便、精度高、可靠性高、人机界面友善、测试自动化程度高、安全性好的优点。系统可以完成电力机车主变压器、牵引电机平波电抗器、主变流器功率因数补偿装置电抗器、高压电流互感器的全部例行试验项目测试,综合性能优越。故障诊断系统具有测试系统自诊断和测试结果诊断分析功能,可以完成故障定位、综合评估、参数超限报警与系统自保护等。在投产应用后,有效地替代传统测试设备,减轻了工程技术人员的劳动强度,提高了工作效率,使得变压器的试验数据更加完善。获省级科技进步奖1项,国家发明专利2项。



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