一种HQLS点阵填充钢-碳纤维混合方管

    公开(公告)号:CN118980001A

    公开(公告)日:2024-11-19

    申请号:CN202411451663.5

    申请日:2024-10-17

    申请人: 中南大学

    摘要: 本发明提供了一种HQLS点阵填充钢‑碳纤维混合方管,属于材料科学与工程技术领域,旨在提高材料的强度和能量吸收性能。该混合方管由金属管层和碳纤维层交错铺层构成,横截面为正方形,金属管层包覆于碳纤维层外侧。混合方管采用中空设计,不仅减轻了自重,还提供了填充增强结构的空间,进一步提高了整体性能。所述金属管层材质为Q345钢,碳纤维层材质为T300,均呈中空结构,且厚度相等。填充增强结构为基于平顶金字塔结构改进而成的HQLS点阵结构,通过3D打印技术制造,具备优异的力学性能和制造灵活性。本发明解决了现有技术中难以兼顾材料的轻量化与强度需求的问题,使得混合方管具备了高强度、低重量和优异的能量吸收能力。

    一种高速列车防偏磨闸片
    2.
    发明公开

    公开(公告)号:CN118775468A

    公开(公告)日:2024-10-15

    申请号:CN202411237886.1

    申请日:2024-09-05

    申请人: 中南大学

    摘要: 本发明属于制动设备技术领域,公开了一种高速列车防偏磨闸片,包括背板和多个摩擦块,多个摩擦块布置于背板上,背板上设有多个插孔,各摩擦块的一侧设有多个脚柱,各脚柱间隙插装于插孔内,背板和摩擦块之间设置有弹性件,各脚柱远离摩擦块的一端连接有限位件,限位件在弹性件的压力下与背板抵接,各摩擦块沿平行于摩擦面的截面边缘设有多个凸起和多个凹陷,多个凸起和多个凹陷之间交错设置,多个凸起和多个凹陷之间圆弧过渡,且呈波浪形设置。本发明通过摩擦块上的凸起和凹陷提升了散热效果,减少了热积聚和局部过热,同时通过增加接触面积和改善自清洁功能,提高了制动性能和使用寿命,优化了应力分布,增强了制动系统的整体可靠性和安全性。

    基于机器学习的方锥式吸能结构耐撞性能多目标优化方法

    公开(公告)号:CN115481488A

    公开(公告)日:2022-12-16

    申请号:CN202211151523.7

    申请日:2022-09-21

    申请人: 中南大学

    摘要: 本发明提供了一种基于机器学习的方锥式吸能结构耐撞性能多目标优化方法,包括以下步骤:建立地铁列车的方锥式吸能结构的有限元仿真模型;基于建立的有限元仿真模型与实验设计相结合的方法,提取地铁列车吸能结构的结构参数和吸能特性曲线;根据拉丁超立方法进行采样,通过实验设计(DOE),确定地铁列车方锥式吸能结构的最优吸能特性曲线预测模型,以及优化变量和优化目标;根据最优吸能特性曲线预测模型、优化变量和优化目标,建立优化理论模型;采用哈默斯雷采样法对优化理论模型进行重新采样,利用最优吸能特性曲线预测模型计算对应的吸能量和峰值力,生成新的DOE;采用全局响应面法(GRSM)进行多目标优化,得到优化结果;基于优化结果,得到优化目标的帕累托解集,采用最小距离法,对优化得到的帕累托解集进行最优决策,得到最优解。

    一种基于力和刚度等效的头车缩模构建方法及头车缩模

    公开(公告)号:CN109670252A

    公开(公告)日:2019-04-23

    申请号:CN201811593741.X

    申请日:2018-12-25

    申请人: 中南大学

    IPC分类号: G06F17/50

    摘要: 本发明公开了一种基于力和刚度等效的列车头车缩模构建方法及头车缩模,该方法包括如下步骤:S1:获取头车缩模相比于全尺寸列车的各个动力学参数的相似因子;S2:依据变形吸能特性将全尺寸列车头车划分为变形吸能区和非变形区;S3:基于相似因子分别构建头车缩模的变形吸能区和非变形区,依据全尺寸列车头车的变形吸能曲线转换得到头车缩模的变形吸能特性曲线,再基于头车缩模的变形吸能特性曲线以及尺寸相似因子设计头车缩模的变形吸能区中缓冲器、压溃管、主吸能装置和司机室的尺寸;依据尺寸相似因子以及刚度相似因子设计头车缩模的非变形区。本发明构建的头车缩模能保证列车撞击力和车体刚度相似,精确还原列车碰撞过程,可靠度更高。

    一种基于分子动力学的复合材料摩擦性能预测方法

    公开(公告)号:CN109543272A

    公开(公告)日:2019-03-29

    申请号:CN201811355667.8

    申请日:2018-11-14

    申请人: 中南大学

    IPC分类号: G06F17/50 G16C10/00

    摘要: 本发明公开了一种基于分子动力学的复合材料摩擦性能预测方法,包括:利用Material Studio软件建立材料的分子模型;将复合材料作为中间层,上下分别添加铁纳米棒和铁基底,构建剪切仿真分子模型,施加周期性边界条件;获取模型的力场参数;采用力场参数对模型进行几何优化、退火弛豫以及剪切模拟,记录模型在剪切模拟过程中的原子运动轨迹;根据原子运动轨迹,基于Material Studio软件的二次开发,统计复合材料在滑移过程中受到的平均切向力和平均法向力,计算摩擦系数和磨损率。该预测方法成本低、效率高、能够探究复合材料在摩擦过程中的损耗机理,并为复合材料的制备及实际应用提供理论指导。

    一种复合式轨道车辆吸能防爬器
    8.
    发明公开

    公开(公告)号:CN109515468A

    公开(公告)日:2019-03-26

    申请号:CN201811445272.7

    申请日:2018-11-29

    申请人: 中南大学

    IPC分类号: B61F19/04

    摘要: 本发明公开了一种复合式轨道车辆吸能防爬器,包括活塞杆、法兰、内套筒和外套筒,内套筒密封设置于外套筒内,且该内套筒内设置有阻尼液,活塞杆的一端设置有可与内套筒滑接的活塞,内套筒上设置有阻尼孔,阻尼孔上设置有阻尼孔封堵器,法兰上设置有与活塞杆滑接的导向孔,该法兰的一侧与内套筒、外套筒的一端固接,另一侧安装有切削刀具,切削刀具延伸到活塞杆上的导向槽内。本发明的防爬器由于切削过后的切削部推动活塞挤压阻尼液吸能,大大提高了装置的吸能量和抗偏载性,使得防爬器的撞击力稳定性及吸能效率高,吸能量可调节性好,通过选用不同规格的阻尼孔封堵器,可满足不同速度等级下的轨道车辆碰撞工况,提高了轨道车辆的耐撞性能。

    一种轨道列车碰撞仿真简化模型的构建方法

    公开(公告)号:CN109492346A

    公开(公告)日:2019-03-19

    申请号:CN201910054131.0

    申请日:2019-01-21

    申请人: 中南大学

    IPC分类号: G06F17/50

    摘要: 本发明公开了一种轨道列车碰撞仿真简化模型的构建方法,包括:对目标中间车进行响应面划分;进行碰撞仿真实验获取到预设碰撞速度下每个响应面的响应位移和响应力;基于每个区间段的变形量识别每个区间段为塑性变形区间段或为弹性变形区间段以及计算每个弹性变形区间段的刚度,变形量与响应面的响应位移相关,刚度与响应面的响应位移、响应力相关;再构建轨道列车碰撞仿真全模型,并基于计算出的刚度对轨道列车碰撞仿真全模型上所有中间车的弹性变形区间段采用质量点和离散梁单元替代。本发明通过上述方法实现了更合理、准确的简化。

    一种轨道列车中间车钩实验的实验方法

    公开(公告)号:CN108731900A

    公开(公告)日:2018-11-02

    申请号:CN201810565154.3

    申请日:2018-06-04

    申请人: 中南大学

    IPC分类号: G01M7/08 G01M13/00

    摘要: 本发明公开了一种轨道列车中间车钩实验的实验方法,首次采用连挂冲击原理对车钩性能进行测试,通过模拟碰撞,对车钩在碰撞过程中的受力和变形进行数据收集、整理及分析,并与车钩设计数据进行对比,准确验证车钩是否能按照设计进行作用、是否能满足设计要求。本发明的轨道列车中间车钩实验的实验方法具有操作方便和结果准确可靠等优点。