高速列车系列技术
成果类型:: 发明专利,实用新型专利,新技术
发布时间: 2023-10-18 00:31:24
在国家科技支撑计划重大项目“中国高速列车关键技术研究及 装备研制”,的资助下,中国科学院力学研究所高速列车团队形成了较完备的高速列车空气动力学设计技术。建立了优化设计方法和动 模型实验平台,形成了我国高速列车空气动力学研究体系。其主要 特点有: 1) 基于压缩空气加速、磁涡流非接触制动、实验快速恢复等发明技 术,研制了世界上规模最大、实验速度最高的双向运行高速列车动模型实验平台。同时,研制了具有弹性隔振支撑、加减速段限 位和实验段自动切换的车载六分量测力天平,填补了动模型气动 力测量的技术空白。利用该平台,已为我国多种高速列车研制提供了气动实验支撑数据。 2) 发展了多目标优化设计方法,构建了高速列车气动优化设计平台。 以气动阻力、尾车升力和远场气动噪声为设计目标,通过优化,得到了性能更优的标准动车组气动方案。大西线线路考核试验表 明,中国标准动车组具有更加优良的气动性能。 3) 本项目发展的高速列车气动优化设计技术,已用于我国 CRH380 系列、中国标准动车组、更高速度等级高速列车、城际列车等研 制,为中国高速铁路发展做出了突出贡献。参与“京沪高速铁路 工程”项目获 2015 年国家科学技术进步特等奖。主持“高速列 车空气动力学优化设计及评估技术”项目分别获 2016 年中国力 学科技进步一等奖和 2014 年第五届中国侨界创新成果贡献奖。参与“设计时速 380 公里高速动车组技术研发及应用”项目获 2012 年铁道科技进步特等奖。
1. 在国家科技支撑计划重大项目“中国高速列车关键技术研究及装备研制”的资助下,中国科学院力学研究所高速列车团队形成了较完备的高速列车空气动力学设计技术。他们建立了优化设计方法和动模型实验平台,形成了我国高速列车空气动力学研究体系。其特点包括基于压缩空气加速、磁涡流非接触制动、实验快速恢复等发明技术,研制了世界上规模最大、实验速度最高的双向运行高速列车动模型实验平台等。2. 他们还发展了多目标优化设计方法,构建了高速列车气动优化设计平台。这个平台以气动阻力、尾车升力和远场气动噪声为设计目标,通过优化,得到了性能更优的标准动车组气动方案。3. 在应用领域方面,高速列车系列技术包括高速列车的气动特性评估、动模型试验和外形优化设计等。这些技术在高速列车设计和制造过程中起着重要的作用,可以提高列车的运行速度、减少能耗、降低噪声和增加舒适性等。4. 在技术成熟度及应用案例方面,高速列车系列技术已经在多种高速列车上得到了广泛应用。
高速列车系列技术的应用前景非常广泛。首先,高速列车是现代交通运输中不可或缺的重要组成部分,对于国家的经济发展和区域协同发展具有重要的作用。因此,高速列车系列技术的进一步发展和应用,将为提升我国高速列车的设计和技术水平,提高列车运行速度、降低能耗、提升安全性及舒适性,推动我国高速列车产业的发展和国际化进程提供强有力的支撑。 此外,高速列车的研发和应用还涉及到多个学科领域,如机械工程、电气工程、信号处理、计算机技术、材料科学等。因此,高速列车系列技术的应用不仅局限于交通运输领域,还可以扩展到其他相关领域,例如机械制造、电子工程、信息技术、新材料等。 在未来发展中,高速列车系列技术将继续升级和完善,实现更高的速度、更强的动力、更优的效能和更低的能耗等目标。同时,高速列车系列技术也将与智能化技术、互联网+、大数据等新型技术相结合,实现列车的智能控制、智能诊断、智能维护等功能,提升列车的安全性和可靠性,提高运营效率和服务水平。 综上所述,高速列车系列技术的应用前景非常广阔,不仅在交通运输领域有重要作用,还可以扩展到其他相关领域,未来发展将更加智能化、高效化、绿色环保化,为人类社会的发展和进步做出更大的贡献。
2008 年,科技部与原铁道部签订了两部联合行动计划即《中国 高速列车自主创新行动计划》,启动了国家支撑计划重大项目“高速 列车关键技术研究及装备研制”,目标是研制最高运行时速 380 公里 的新一代高速列车。在此背景下,初步形成了目前的高速列车空气 动力学科研团队。 团队核心成员主要围绕高速列车气动性能和气动噪声评估、气 动优化设计、动模型气动实验技术、列车结构静/动强度评估和设计、 气动对车辆运行安全性和舒适性影响等开展研究。涉及空气动力学、 结构动力学、车辆动力学、噪声工程、实验技术等多学科系统耦合 问题。 该团队参与了我国已研制和在研的所有高速列车气动性能评估 和气动定型设计,具有较强的团队精神、科研攻关能力,对我国高 速列车设计技术提升和高铁产业的发展起到了不可替代的作用。
高速列车系列技术产生了显著的效益。 首先,它满足了人民群众对于快速、高效、安全的出行需求。通过提高旅客列车的运行速度和舒适度,高速列车技术为乘客提供了更好的旅行体验。 其次,高速列车技术不仅推动了材料、机电、控制、牵引制动、信息等技术进步和产业升级,而且使中国铁路由普速跨入了高速时代。 此外,高速列车的超高速技术还可以应用于高端物流、快递快运、科学研究、环保等方面,极大地推动社会生产和发展水平的提高。例如,在科学研究方面,高速列车的高速度和稳定性为科学实验提供了更好的条件,有助于推动科研工作的进展。 最后,高速列车的成功应用在第六次铁路大提速中缩短了旅客旅行时间30%-40%,提高了客运能力,取得了巨大的经济社会效益。这些效益的实现,不仅提升了人民的生活质量,也对于社会经济的发展起到了积极的推动作用。
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