试验列车（精选七篇）
试验列车 篇1
1 试验内容
根据标准要求,需满足标准规定的要求应按表1规定的测试标准进行各项试验。
2 火焰蔓延试验
火焰蔓延是材料阻燃性能评价的基本参数,灯栅是用于表征天花板上材料的火焰蔓延特性,列车灯栅的火焰蔓延性能试验结果,如表2所示。
根据试验观察发现,由于EN 45545和BS 6853在火焰蔓延试验时采用垂直安装,样件在试验过程中严重变形,导致无法满足火焰蔓延要求。EN 45545 加做ISO91125-2后满足标准要求,而BS 6853加做ISO 5660-1后仍不满足标准要求。prEN 45545:2010针对灯罩也要求通过ISO 5660-1的热释放速率测试,但在EN 45545-2013正式发布版本中将此要求删除。从此变更可以看出,EN 45545-2:2 0 1 3的要求较BS 6853低。而NFF16-101和DIN 5510-2测试样品小,且在试验时样品采用倾斜安装,样品变形小,试验结果满足标准要求,其要求也低于BS 6853。
3 烟密度试验
烟密度测试是影响人员疏散的重要因素,因此评估材料的烟密度性能能够有效降低人员伤亡,灯罩材料烟密度测试结果,如表3所示。
从测试方法进行对比,EN 45545-2对用于灯罩的材料未提出烟密度的要求。而NF F16-101是基于材料烟密度和烟毒性两者进行计算后获得的,综合考虑了材料毒性对整体火灾严重性的影响。三大标准的测试方法完全不相同,同一灯罩材料都能够满足标准要求,无法比较其要求严格与否。
4 烟毒性试验
烟气毒性是材料燃烧的另一重要参数,在实际火灾中容易因为烟雾毒气导致人员窒息而影响逃生,是造成火灾人员伤亡的重要原因之一。四个标准的毒性测试分为两大类,即烟箱法和裂解法,具体参见表4。
4.1 烟箱法
虽然三个标准都采用了烟箱法,但自计算公式各不相同,具体如表5所示。
由表5可以看出,DIN 5510-2和EN 45545-2的计算均为在产烟开始后的4min和8min收集气体进行分析计算,且CIT的计算参考浓度也相同,此两种方法的测试是最接近的。从两个公式比较得出,计算得到的FED值小于CIT4也小于CIT8。而BS 6853是根据最大烟密度值的85%进行取值,且计算的参考浓度也不相同。因此,虽然BS 6853也采用烟箱法,但由于取样时间和参考浓度均不相同,与EN 45545-2无法进行比较。
4.2 裂解法
采用裂解法的三个标准计算公式基本类似,但NF F16-101在分析气体时未考虑氮氧化物,其他标准均考虑此部分。EN 45545-2和BS 6853采用的参考浓度不相同,具体如表6所示。
4.3 列车灯罩烟毒性试验
列车灯罩的烟毒性试验结果,见表7所示。
5 总结
对比各防火标准最严格的要求,PC灯罩符合EN45545-2和NF F16-101,不满足BS 6853和DIN 5510-2。不符合项如表8所示。
针对灯罩材料EN 45545-2:2013较prEN 45545-2:2010,删除了热释放ISO 5660-1和烟密度ISO 5659-2的测试,并增加ISO 11925-2的测试。可以看出,试验灯罩PC材料之所以能够符合EN 45545-2要求,是由于现行版本删除了热释放和烟密度要求才达到的。也可以说明,EN 45545-2通过降低灯罩的燃烧性能,并增加燃烧时滴落试验,使得现行灯罩能够满足标准要求。
摘要：根据EN 45545-2:2013、DIN 5510、BS 6853和NF F16-101的要求,分别对列车灯罩进行相关防烟火试验。通过对测试方法、试验结果和试验要求的比较,得出各标准在火焰蔓延、烟密度和烟气毒性三个方面的测试方法差异。PC灯罩满足EN 45545-2和NF F16-101的要求,不满足BS6853和DIN 5510的要求。
关键词：轨道交通,防烟火试验,灯罩,聚碳酸酯(PC)
参考文献
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试验列车 篇2
一、通告用语 【始发5分钟】
欢迎乘坐X 铁路局担当的高铁（动车、城际列车）X次列车旅行，这趟列车是由X开往X方向的高铁（动车、城际列车）X次列车，开车时间X点X分，现在离开车时间只有5分钟，送亲友的朋友请即刻下车，列车很快就要开车了。
【开车欢迎词】
欢迎乘坐X铁路局担当的高铁（动车、城际列车）X次列车旅行，我们全体乘务员将竭诚为您服务，衷心祝愿大家旅行愉快、一路平安！
【预报站名】（开车后）
列车运行前方停车站X站，正点到达X车站的时间是X点X分，停车X分，下车的旅客请提前整理好行李物品，做好下车准备。
（到站前）
X车站就要到了，请您提前在车门处等候下车，列车在X站停车X分，下车时要注意列车与站台之间的间隙，注意安全。列车在站停车时间短，其他旅客请不要下车散步或吸烟。（五型车：这趟列车在站停车时，车门开启十秒无人通过将自动关闭，如果您要开启车门，请按动壁板上的绿色按
钮，并请注意脚下的黄色伸缩踏板，防止踏空摔伤。）
【终到前卫生通告与告别】
列车快要到达终点站X车站了，请配合将小桌板、座椅靠背、（一等车：脚踏板）恢复原位，将杂志装入座椅靠背后面的网袋内，列车到站请顺序下车，下车时请注意列车与站台之间的间隙，防止踏空摔伤。感谢您选择高铁（动车、城际列车）X次旅行，我们期待着与您再次相逢。
【车内概况】
这趟列车是由X开往X方向的高铁（X等）X次列车，最高时速X千米，全程X千米，运行X小时X分，列车途中停靠X个车站（可介绍途中站停点），到达终点站X车站的时间是X点X分。本次高铁（X等）X次编组8辆（编组16辆，为双组连挂，每8节车厢为一组，8号与9号车厢之间不能通行）。X号（和X号）是一等座车，其它为二等座车（X和X号车设VIP观光车厢）。餐吧车（分别）设在X号（和X号）车厢，全程供应套餐、地方特色小吃、各种休闲食品及饮料。每两节车厢设盥洗室、卫生间、电茶炉、大件行李存放处（可根据车况介绍列车编组情况）。X号（和X号）车厢设有残疾人卫生间和婴儿护理台，卫生间墙面标有使用方法，可按提示正确使用。在此提醒旅客们请不要向集便器内抛扔杂物，以免堵塞影响使用（使用残疾人卫生间时，入内后先按下X色按钮，再点击X色按钮将卫生间门锁闭），入厕时遇有紧急情况可按报警装臵及时报警。（您的座椅靠背可以调节，调节时请按住座椅扶手一侧的按钮用力向后靠仰，使座椅的靠背调整到您适合的位臵。）在您前方座椅靠背的口袋里有清洁袋,共您扔臵杂物时使用。在每个车厢座椅扶手内或前排座椅背后都设有小桌板，小桌板承重有限，请不要放臵重物或趴在小桌板上睡觉，敬请大家爱护使用。
【集便器】
我们这趟列车卫生间采用的是真空集便装臵，这种装臵改变了以往的直排模式，避免了对铁路沿线的污染，但是这种装臵不能扔进厕纸和其他物品。如果您不注意向便池内扔进厕纸或垃圾，就会造成设备故障，影响使用。为此，请旅客们给予配合。
【卫生宣传一】
X次列车先进的设施设备，给大家的旅行带来便利，干净整洁的车厢会为每位旅行者增添一份好心情，保持车内环境卫生离不开您的协助。在每个车厢每个座椅后部网袋内装有清洁袋，您可将废弃物装入清洁袋内或直接放入车厢一端的垃圾箱。为保持良好的乘车环境，列车保洁人员随时会进行清扫和整理工作，但是清扫后的保持需要大家的配合。您一点一滴的帮助都是对我们列车工作的支持。
【卫生宣传二】
多一份清洁，多一份舒适。请您不要随地吐痰，不要乱
扔废弃物。带小孩的旅客，请注意及时带小孩入厕。随地吐痰不但污染环境卫生，还会传播多种疾病，有痰请您吐到废纸里扔进垃圾箱内。目前噪声污染与水污染、大气污染同被看成世界范围内三个主要环境问题，列车上是个人员密集的地方，为了您的健康，请不要大声喧哗，文明乘车。
【禁烟宣传】
为了确保列车运行安全，维护车厢环境卫生，动车组列车各部位全程禁止吸烟，请旅客们合作。旅行中您有什么需要，请联系列车乘务员，愿我们用真诚的服务，给您带来一路好心情。我代表全体乘务人员衷心祝愿您旅途愉快。
【安全提示】
动车组列车各部位全程禁止吸烟，请自觉遵守。为了确保安全，列车严禁携带易燃、易爆、腐蚀、毒害、放射性等危险品和管制刀具，如已经带上车，请及时报告列车工作人员妥善处理。列车运行速度很快，行走时，要扶好、走稳。取用开水时，请注意不要接的太满，以免烫伤。带老人和儿童旅行，要特别注意安全，不要让儿童跑动玩耍，以防意外。卫生间里有各种使用提示，遇有特殊情况，请按下紧急呼叫按钮（SOS），寻求帮助。每个车厢都挂有安全锤（紧急破窗锤），在紧急情况下可按图示使用。列车运行速度快，为了安全行李架只能摆放小件物品，大件行李请放在车厢一端的大件行李存放处。列车上的火灾报警按钮和紧急制动按钮
（阀）等仅供紧急情况下使用，请勿随意触碰，以免发生意外。
【旅客须知】
现在向旅客们简单介绍动车组列车乘车的有关规定。乘坐动车组列车的旅客旅行中途站不能下车，如果下车车票前程失效。随同大人旅行的身高1.2至1.5米的儿童可购买儿童票，超过1.5米就要购买全价票了。一位成人旅客可免费携带一名身高1.2米以下的儿童，如果携带了两名身高1.2米以下的儿童，超过的人数应购买儿童票。动车组列车车票最远只能发售到乘坐列车的终点站。规定乘坐动车组列车的旅客随身携带品的重量为20千克，儿童10千克，长、宽、高相加不能超过130厘米。
【避险知识介绍】
出门旅行，安全最为重要。现在向您简单介绍乘坐动车组列车的一些避险知识。列车在运行中，一旦发生险情，千万不要惊慌，要在列车工作人员的引导下有序撤离，不要在列车运行中盲目跳车，以免发生不必要的伤亡。每个车厢我们都配备了灭火器，如果发现火情，首先要及时通知列车工作人员，在紧急情况下您可拔去灭火器的保险销，将喷嘴对准火源，用力压下灭火器上的鸭嘴阀灭火。如果是较大火灾，应按下车内的紧急火灾报警按钮和紧急制动按钮（阀），列车会停车，并拉出每节车厢之间的防火隔断门（阻火门）进
行隔离。此外列车还配备了应急梯（渡板）等应急用品。此外，每节车厢内有红点的玻璃窗均为紧急逃生窗，旁边板壁上配有紧急破窗锤，在列车突发情况时，列车工作人员会利用各种情况紧急疏散旅客。旅客们，增强应急意识，提高防灾避险能力，沉着应对突发事件，就能够避免或减轻灾害事件造成的损失。应急避险知识就介绍到这儿。
二、服务监督用语
欢迎对我们的工作给予监督。您在旅行中如对我们的服务有什么意见和建议，请向列车长提出，也可拨打全国铁路客服电话12306，也可登中国铁路客户服务中心12306网站发表您的意见。
三、应急用语 【广播找人】
现在广播找人，乘坐本次列车去X的X旅客，听到广播后，请到X号车厢，有人找您。
【紧急寻医求助】
现在紧急求助，X号车厢有一位旅客临时发生疾病（突然晕厥、休克或分娩），情况危急，我们全体乘务人员代表旅客患者求助寻医，那位旅客是医务人员，请速到X号车厢协助救护，我们代表患者向您致以由衷的敬意！
【寻医答谢】
经过X医院X医生的诊断治疗和大家的帮助，X号车厢
旅客的病情已有所好转(转危为安)，我们全体乘务人员向X医生（和伸出援助之手的旅客们）表示由衷的感谢。
【临时停车】
列车现在是临时停车，请旅客们尽量减少在车内行走，带儿童旅行的旅客请注意看护好您的孩子，注意安全。
【列车长晚点致歉】
我是本次列车列车长，由于X（自然灾害、事故影响、设备故障等）原因，造成列车晚点，现在已经晚点X小时X分。因列车晚点给您带来不便，我代表铁路部门向您表示诚挚的歉意。
【晚点免费送餐】
由于列车晚点延误了您的旅行，我们深表歉意！现在为大家准备了免费食品，工作人员将按顺序送餐到位，请您稍加等候。
【重点旅客供餐】
由于X（暴雪、洪水、塌方、泥石流……）原因，造成本次列车受阻，开车时间暂时不能确定，铁路部门正在（与地方政府联系）积极采取措施进行抢修，并组织有关人员向我们列车运送食品和饮料。但是，由于道路堵塞，食品（救援物资）一时无法送达，列车上的食品只能暂时满足老人、儿童、孕妇等重点旅客，请旅客们给予谅解。我们将积极联系有关方面，尽快解决大家的饮食需要。
【恢复供餐】
在铁路部门的积极努力下（在地方政府的大力协助下），救援食品已安全送达，我们将把食品按顺序发放到您面前，请旅客们在座位上等候。
【电茶炉故障】
本次列车X号车厢电茶炉临时发生故障，随车技术人员正在抢修，在抢修期间，请您到邻近车厢取用开水，由此带来的不便敬请谅解。
【集便器故障】
X号车厢卫生间集便器临时出现故障，经随车技术人员鉴定需要到站修复。临近车厢的卫生间设备完好，可以提供使用，由此给您带来的不便敬请谅解，谢谢您的支持与合作。
【车门故障】
由于X号车厢车门自动控制系统临时发生故障，我们将通过人工方式开启车门，下车的旅客请不要拥堵在车门附近，避让出工作通道，谢谢您的合作。
【个别车厢空调故障】
现在X号车厢空调设备临时出现故障，系统不能正常工作，技术人员正在全力抢修。由于天气闷热（寒冷），给您的旅行带来不便，我们诚恳的向您致歉，并请您谅解，谢谢支持。
【全列空调故障】
由于X（线路设备、接触网、受电弓等）故障，造成全列车无电，空调不能正常工作，我们深表歉意，在此向您诚恳致歉。现在，列车拟开启X号、X号和X号车厢车门进行通风。为了安全，我们要在开启的车门处安装防护网，为了安全请旅客们不要靠近车门，注意安全。在此期间请旅客们要注意看管好自己的行李物品，照顾好随行的老人和儿童。
【线路中断列车停运】
由于X（暴雪、洪水、塌方、泥石流等）原因，前方线路发生故障，本次列车将在X车站停止运行，请您在X车站办理退票手续，由此带来的不便，铁路部门向您表示由衷的歉意。
【线路中断列车绕行】
由于X（暴雪、洪水、塌方、泥石流等）原因，造成路基塌陷（山体滑坡等），本次列车将绕道运行，列车将经由X……站到达终点站。有去往X……车站的旅客，由于线路中断本次列车不能前行，请您在本站下车后到车站售票厅办理退票或改签手续，由此给您带来的不便，敬请谅解。
【线路中断列车停留】
由于X（暴雪、洪水、塌方、泥石流等）原因，造成线路中断，本次列车需要暂时在此停留，目前铁路部门正在积极抢修，相关信息我们会及时向您通报。由于列车晚点，给您的旅行带来不便，铁路部门表示诚挚的歉意。感谢您的理
解与配合。（需要中止旅行的旅客，可在本站下车到售票处办理未乘区间的退款手续。）
【列车长时间受阻】
我们目前遇到了X年（多少年）未遇的特大灾害，情况十分严峻，我们所有乘务人员都将以旅客利益为最高目标，全心全意服务在大家身边。我们会及时通报救灾和列车开通工作进展情况，解决大家的饮食问题和临时困难，衷心希望旅客中的共产党员、共青团员、解放军战士、人民警察能和我们一起，帮助老、弱、病、残、孕等重点旅客。也请广大旅客保持镇定并一起遵守列车秩序，让我们团结一致，众志成城，共渡难关。
【恢复通车】
历经X小时的努力，我们终于一起战胜了X（冰雪、洪水、塌方、泥石流等）带来的困难，现在就要恢复通车了。我们向在此过程中参与工作和帮助过其他旅客的爱心人士表示由衷的感谢，各岗位乘务人员请各就各位，列车很快就要开车了。
【启动热备车】
本次列车发生设备故障不能继续运行，需要旅客们换乘另外一组列车，请协助整理好自己的随身物品，按先后顺序，排队下车转乘同一站台对面停留的列车（如在区间播：经由X号车门渡板到邻线对面列车，在渡板上行走时请听从工作
人员指挥，按顺序有序通行，注意安全，特别要注意不要抢行，严禁拥挤），按照原有车厢、座席对号入座。如果您的座位号与原有车厢发生变化时，请按列车工作人员指定的座位号就坐。如从高等级更换为低等级座席时，经列车和车站工作人员确认后到站退回差价，请给予理解和协助。
【火灾疏散】（车内疏散）
本次列车的X车厢出现火情，请乘坐在X号车厢的旅客，紧急疏散到邻近车厢，疏散时不要拥挤、保持车厢通畅。其它车厢的旅客请不要走动，让开通道，帮助疏散过来的老人、儿童和行动不便的旅客。我们列车工作人员正在全力组织灭火，险情很快就会排除。
（车下疏散）
本次列车的X号车厢出现火情，需要旅客们紧急疏散到车下。因X次列车工作人员较少，特请解放军战士、人民警察和志愿者们协助我们组织旅客紧急撤离。现在车门已经打开，请旅客们顺序排队，下车时请不要拥挤、不要慌忙抢下，特别要注意邻线随时有列车通过。下车后请停留在列车工作人员指定的地点，照顾好老人和儿童。
【疫情提示】
欢迎您乘坐X次列车旅行。列车是个公共场所，车厢人员密集，容易造成疾病传播后果（现在是X病情传播期，主
要症状是发热）。为了您和他人的健康，本次列车代表铁路部门提醒您，如有发热、流涕、咳嗽等感冒症状，请及时与列车乘务员联系妥善处理。希望得到您的支持与配合。
【疫情疏散】
现在紧急通知，列车X号车厢有位发热病人（X病疑似病人），列车对该旅客和密切接触者要立即实施隔离，现在立刻封闭X号车厢（X区域）。为避免增加病情传染机会，各车厢的旅客，请不要走动，不要向车站扔垃圾，谢谢您的配合与支持。
【晚点旅客不下车】（特定情况劝阻）
本次列车由于X（暴雪、洪水、塌方、泥石流、设备故障等）原因，晚点到达终点站X车站。20分钟后该趟列车即将担任高铁（X等）X车次继续运送旅客。由于列车晚点，部分旅客要求维护自己的权益而没有下车，对此我们予以充分理解，但占据列车影响下趟列车的开行是不理智的。根据《铁路运输安全保护条例》和铁道部、公安部《关于维护铁路运输秩序保障列车正常运行的通告》规定，任何单位和个人不得非法拦截列车、以拒绝下车等方式强占列车、车辆，阻断铁路运输。请旅客们顾全大局，先行离开，再以合法方式维护自己的利益。谢谢您的合作！
（更严重情况宣讲）
“海之情”奥运列车列车长李莉 篇3
在2008年北京奥运会倒计时一周年之际，中华大地处处欢欣鼓舞。除了首都北京，作为2D08年北京奥运会帆船比赛举办城市的青岛，同样洋溢着浓浓的奥运情怀，海面上刮起热烈的“奥林匹克风”。
当日上午8时8分，青岛奥运倒计时钟在青岛的五四广场揭幕。为倒计时钟揭幕的除了奥帆委主席、青岛市市长夏耕和奥帆委常务副主席臧爱民之外，还有一位令铁路人备感骄傲的人物——来自济南铁路局青岛客运段青京车队的列车长李莉。
李莉今天给铁路人带来的光荣还不止一个9时许，联想奥运火炬百城巡展活动来到青岛，李莉和“青岛”号大帆船船长郭川被宣布成为青岛市首批联想提名奥运火炬手。
8月10日，记者在青岛客运段见到了刚刚出乘回来的李莉。回想起前天那万众瞩目的辉煌，李莉淡然一笑：“是铁路培养了我，造就了我，而我所做的一切，自然也都是要更好地为铁路、为社会服务。”
出生于铁路家庭的李莉，对铁路有着一种言说不尽的情感。走出校门之后，她到青岛客运段做了一名普通的列车乘务员。在这普普通通的岗位上，李莉尽职尽责，充满感情地为旅客服务。很快，她就被选拔成为青岛泰山间列车上的列车长，成为全段最年轻的列车长。不到半年的时间，随着2004年中国铁路第五次大提速，李莉又回到了北京车队，成为女子包乘组三组的列车长。
青岛客运段北京车队的“海之情”列车，是中国的第一列奥运主题列车。国务院新闻办公室秘书局局长赵守义在揭牌仪式上曾动情地说，这趟列车将载入奥林匹克的史册，这应该是一趟可以感动国际奥委会主席罗格的列车。
在列车上大张旗鼓地宣传奥运文化和奥运精神，是“海之情”列车的首创，也是中国铁路对北京奥运会的期盼。也就是从那一刻起，李莉决心不遗余力地为宣传奥运、创建和谐铁路贡献自己的力量。通过她，更多人了解了奥运，了解了奥帆赛，也了解了青岛、了解了铁路。
也正是如此，李莉被青岛市新闻办公室、青岛市奥帆委授予“帆船之都城市形象列车推广使者”的称号。将奥运和青岛、和铁路联系在一起，宣传青岛奥帆之都的美名，“海之情”列车在李莉和她的同事们的努力下，成为连接北京、青岛间的纽带，将北京的奥运氛围带回青岛，将青岛对奥运的期待和热情也送到北京。
登上“海之情”，旅客所感受到的，是青岛这个海洋城市那如大海一样蔚蓝透彻的深情，是青岛人民对北京奥运无限的遐思和热烈的期待，旅客更能感受到铁路人为宣传奥运，营造奥运氛围默默付出的辛劳。
为了更好地宣传北京奥运，宣传青岛奥帆赛，李莉和同事们还自费购买了奥运纪念品，用奥运知识抢答的形式，和旅客形成良好互动。来自天南地北的旅客，因为奥运这个共同话题而彼此不再陌生。不计其数的旅客通过李莉和她所在的“海之情”列车了解了更多奥运知识，无形中成为了一个个的“奥运使者”。
现在，李莉和她的同事们一道，正在搞一个百万人签名奥运的活动，争取让乘坐“海之情”的旅客都能把自己的祝福送给北京奥运会。在出乘的时候，李莉他们都要带上写有“2D08相约北京，扬帆青岛”字样的长卷，旅客可以在上面签上自己的名字，也可以写下一句话，表达对2D08年奥运会的支持和祝愿，也给自己留下一份难得的奥运记忆。
其实，和其他女孩子一样，李莉也是一个活泼时尚的女孩。青岛这座开放而现代的城市，也让这一位年轻的列车长拥有了更多展示自己的空间。
她是“海的女儿”，当有闲暇，她会来到海边，看海，或者听海。大海是多样的，或者彭湃，或者温柔，李莉从中也体会到了很多。
李莉喜欢运动，喜欢打羽毛球，是青岛客运段羽毛球项目中的“女二号”。她还喜欢“玩”帆船，据说现在已经能够在海浪上“扯”上一段。
李莉也喜欢静静地看书，所看的大多都是管理类的书籍。身为列车长，李莉觉得她有责任对班组的乘务员们负责，“这些孩子都是父母的宝贝。我要带领她们一路同行，又要关心她们，不能让她们受了委屈。”李莉似乎忘记了自己也是父母疼爱的掌上明珠呢。
采访是在不断响起的手机铃声中结束的，李莉还要赶往青岛电视台参加“帆船之都城市微笑大使”选拔活动。
试验列车 篇4
提高新干线速度的最大问题是噪声控制。为达到360 km/h运行速度的目标, 东日本铁路公司 (JR East) 开发了2种试验列车——FASTECH360S (新干线专用的8辆编组列车) 和FASTECH360Z (用于新干线和常规线路直达运输业务的6辆编组列车) 。FASTECH360S从2005年6月开始 (FASTECH360Z从2006年4月开始) 在东北新干线 (主要是在仙台和北上之间) 进行运行试验。本文介绍FASTECH360 (FASTECH360S和FASTECH360Z的总称) 的降噪概况, 以及运行试验开始后取得的降噪成果和获得的噪声测量结果。
2 FASTECH360的降噪概况
2.1 新干线的噪声源
列车运行时, 新干线的噪声源分为5类 (图1) :受电弓噪声、列车头部空气动力噪声、车体上部噪声 (车辆间空气动力噪声等) 、车体下部噪声 (轮轨噪声、转向架周围的空气动力噪声等) 和结构噪声 (混凝土高架结构产生的振动和噪声) 。以FASTECH360S为例, 介绍了除结构噪声外的车辆降噪概况。FASTECH360Z采用了与FASTECH360S同样的对策, 但增加了一些变化, 如可收回的隔声板, 以使其保持在常规线路车辆限界之内。
2.2 车辆噪声源的对策
2.2.1 受电弓噪声
FASTECH360S安装了2种受电弓[1,2]:
(1) “”形臂式受电弓 (图2 (a) ) , 为E2-1000系用的PS207受电弓 (图3) 的改进型;
(2) 没有中间铰接的单臂式受电弓 (图2 (b) ) 。
这些是通过改进底座挡风罩之间的结构 (PS207受电弓最大的噪声源) , 已经取得降噪效果的受电弓。
一列车上安装2台受电弓, 其中一台折叠, 并用受电弓隔声板隔声。将折叠的受电弓隐藏在隔声板后会产生衍射衰减作用, 因此, 噪声接收点来自折叠受电弓的噪声可以进一步降低。为取得更大的衍射衰减作用, 一开始就安装了Z形截面的受电弓隔声板 (图4) [1,3]。
按惯例, 新干线列车每列采用2台受电弓集电 (连挂运行用4台受电弓) , 以防止由接触损失引起的拉弧现象发生 (连挂列车2个列车的受电弓相互间无电路连接, 而同一列车的2台受电弓用母线连接) 。然而, FASTECH360每列车只用1台受电弓集电 (图5, 用运行方向尾部的受电弓) 。因此, FASTECH360用的受电弓, 其集电性能必须大大高于PS207, 以尽可能地防止接触损失。于是开发了多段式滑板[1] (图6) 。由于10小片主滑板置于硅橡胶板上, 各小片相互间为柔性连接, 因此滑板的活动质量较小, 有较强的跟随接触网的能力。与高张力的接触网一起使用, 可获得良好的集电性能, 并且每列车只用1台受电弓集电还可以降低噪声。
2.2.2 车体下部噪声
E2-1000系车辆采用PS207受电弓和低噪声绝缘子, 使得来自受电弓的噪声得以降低, 从而导致被声屏障遮蔽的车体下部噪声变得较明显。因此, 降低车体下部噪声对降低总噪声是极为重要的。
(向北行驶的列车)
于是, 在FASTECH360S上安装了转向架侧盖板, 其高度与地板下设备底面平齐。车体下部噪声在车体和声屏障之间多次反射, 为降低噪声, 在车体侧裙板上 (包括上述转向架侧盖板和地板下设备罩 (图7) ) 安装了吸声板。
2.2.3 列车头部空气动力噪声
列车头部的噪声主要包括前部转向架、乘务员室门扶手和扫雪机的空气动力噪声。因此, 采用转向架侧盖板、更平滑的扶手和扫雪机罩 (图8) 来减小噪声。
2.2.4 车体上部噪声
开发了环状平滑罩 (图9) 来降低车辆之间空隙产生的噪声。侧面的滑动门和车窗也与车体表面齐平。
3 运行试验结果
3.1 运行试验开始后取得降噪成果
3.1.1 噪声源的识别和对策的研究
图10和图11分别为使用螺旋传声器阵列对FASTECH360S进行噪声测量的示意图[4]及测量结果。
图11 (a) 为运行试验早期阶段的测量结果。该图表明, 受电弓隔声板后端, 以及某些车轮和环状罩产生大量噪声。因此, 研究方法来降低这些噪声。
(约340 km/h, 拆除声屏障测量)
认为受电弓隔声板的噪声源, 特别是后端空气动力噪声源来自尾流。为在隔声板高度的方向减少尾流的相对长度, 依次装上涡流发生器 (图12的半圆形柱状小突起) 和过去E2-1000系车辆[5]运行试验表明具有良好效果的、两端具有45°斜角的平截面受电弓隔声板 (图13, 以下称为“45°型平截面受电弓隔声板”) 进行了运行试验。如图11 (b) 所示, 45°型平截面受电弓隔声板在降低隔声板自身噪声方面有更好的效果。
至于车轮 (列车前半部分) 产生的噪声, 堵塞车轮侧制动盘背面散热片的通风路径后进行运行试验。试验结果证实可将噪声降低到图11 (b) 所示的其他车轮的水准。换言之, 发现噪声源为散热片产生的空气动力噪声。关于环状罩产生的噪声, 发现空气在膜板空隙流动时产生大量噪声, 因此, 堵塞这些空隙就可以降低噪声 (见图11 (b) ) 。
3.1.2 离轨道中心25 m处的噪声
图14和图15分别为噪声测量概况和用无向传声器 (动态特性为SLOW) 获得的测量结果。根据图15所示的结果, 在2005年11月得出一种观点, 用3.1.1节阐述的降噪方法, 能将FASTECH360S (非连挂运行) 的运行速度提高到约320 km/h, 而其噪声级与现有列车以275 km/h运行产生的噪声级相当。
3.1.3 车辆其他降噪改进
根据3.1.1节阐述的研究, 进一步改善了FASTECH360S的降噪效果。对受电弓隔声板, 于2006年3月用1/10比例模型进行了风洞试验, 并于2006年7月—9月用产生更少噪声的30°型平截面受电弓隔声板 (图16) 替换了原有的隔声板。2006年8月, 将列车的2种受电弓统一为降噪性能更好的单臂式受电弓。从2006年5月—9月, 改进了车轮侧制动盘背面散热片的形状 (图17, 在制动盘内环添加筋以减少空气流进入散热片的量) 和环状罩 (图18, 将3个膜板中部的材料换成橡胶, 并用橡胶连接两端板, 以堵塞空气进入空隙) 。
对于2006年4月开始运行试验的FASTECH360Z, 采用了与FASTECH360S同样的改进措施。例如, 将可收回的受电弓隔声板的前角、后角从直角改为30° (图19) 。
比较图15 (a) 和 (b) , 可以看出图15 (b) 所示的效果约1 dB, 而图15 (a) 的效果仅约0.5 dB。车辆在374k300m位置的改进效果较小, 猜想是由于结构噪声影响所致。为了降低结构噪声, 于2006年7月, 在374k300m位置的一个长200 m的区段 (前后各100 m) , 用低弹簧常数轨道垫 (图20, 静弹簧常数为30 MN/m, 约为现用轨道垫的一半) 更换了现有轨道垫。
3.2 FASTECH360的降噪性能
图21和图22分别为2006年8月—11月在东北新干线387k750m位置处, 用线性传声器阵列 (时间常数35 ms) 测得的受电弓峰值声级和无受电弓车辆间的峰值声级。图23为2006年8月—11月在东北新干线374k300m和387k750m处, 用无向传声器 (动态特性为SLOW) 测得的结果。图21表明, 由于FASTECH360采用了新型低噪声受电弓和30°型平截面隔声板, 其受电弓峰值声级比E2系低超过2 dB, 比E3系低超过5 dB。还发现由于折叠的受电弓大部分用隔声板遮蔽, 因而其峰值声级比升起的受电弓要低。
图22显示FASTECH360车辆间的峰值声级, 与E2系的相比, 约低1 dB～2 dB, 与E3系的相比, 约低4 dB。这是采用环状平滑罩和车体下部吸声处理产生的降噪效果。自JR East运营区域的新干线列车在板式轨道上运行以来, 车体下部吸声效果一直很显著。
至于25 m处的噪声, 图23表明3.1.2节中所述的车辆改进, 使得FASTECH360Z和FASTECH360S连挂运行产生的噪声, 比现有E2系和E3系连挂运行产生的噪声低4 dB～5 dB。虽然维持现有噪声级无法达到360 km/h的运行速度, 但能实现连挂列车以330 km/h运行, FASTECH360S列车以340 km/h运行的噪声级等于现有连挂运营的噪声级。出现这种差异的原因是FASTECH360Z比FASTECH360S的降噪效果要低, 这是由于前者还必须保持在常规线路的车辆限界内。
图15和图23的比较说明, 在约374k300m位置结构噪声降低了, 比约387k750m位置的降噪效果好, 这是因为前者采用了低弹簧常数的轨道垫。也就是说考虑FASTECH360的降噪性能时, 结构噪声对总噪声的贡献是不可忽视的。
4 结论
(1) FASTECH360Z和FASTECH360S连挂列车以330 km/h运行, FASTECH360S以340 km/h运行, 其噪声级与目前新干线连挂列车以275 km/h运行的噪声级相同。
(2) 采用低噪声受电弓和30°型平截面隔声板, 受电弓的峰值声级, 比E2系低超过2 dB, 比E3系低超过5 dB。
(3) 通过采用全环状平滑罩和对车体下部进行吸声处理, 车辆间的峰值噪声级, 与E2系相比, 可降低约1 dB～2 dB, 与E3系相比, 可降低约4 dB。
(4) 考虑FASTECH360的降噪性能时, 结构噪声对总噪声的贡献是不可忽视的。
5 未来的工作
在FASTECH360的开发和运行试验中, 在降噪方面取得了一些成果。然而, 十分清楚将来还需要采取更全面的措施。为实现新干线进一步降噪, 将努力工作来提高对各噪声源贡献量的估算精度, 需要弄清楚噪声产生机理, 以及受电弓 (包括弓头) 空气动力噪声、车体下部噪声 (包括转向架空气动力噪声和结构噪声) 的应对措施。
参考文献
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试验列车 篇5
共产党员寸绍珍，是昆明客运段青年京昆三组的列车长。自年参加工作以来，先后担任过列车员、服务员、餐车长和值班员等职。她无论在什么岗位、干什么工作，都始终牢记“人民铁路为人民”的宗旨，坚持“以人为本，旅客至上”的服务理念，热心为职工和旅客排忧解难，始终把爱熔铸在列车上，受到了职工和旅客的赞誉。她所在的班组一直保持着国家级“青年文明号”的光荣称号多次被评为“先进班组”。××年月日点分，当次旅客列车运行到安顺至六盘水间时，号车厢一名多岁的男青年匆匆忙忙地跑来对寸车长说：“号车厢厕所里有个黑皮包，里面可能有炸弹，还发出嘀哒、嘀哒的声音，可能就要爆炸了！”听到这一消息，寸绍珍感到情况紧急，她立即让人通知乘警，自己马上赶到号车厢，小心翼翼地打开厕所一看，里面确实有一个黑皮包。为确保旅客列车安全，她果断命令乘务员疏散旅客，同时做好防火防爆准备，自己毫不犹豫地冲进厕所，用水将皮包浸湿，小心地打开皮包„„经仔细检查，并没有什么炸弹，而皮包是旅客在上厕所时遗忘的。险情排除后，别人问她当时面临危险，你想到后果没有？她说：“哪顾得上那么多，我只想关键时刻不能让旅客的安全受到一丝威胁。”
作为一名年轻的列车长，她处处以身作则，严于律己，严格要求，大胆管理。为提高乘务员的业务素质，她在组织大家学习业务的同时，着力抓好乘务员服务理念的转变。对分到车班的新职工，她都言传身教，做好“传、帮、带”工作，使新职工能够很快地进入工作状态。工作中，她敢于探索，勇于创新，组织乘务员开展“一带领”、“两道景”、“四条线”、“五随”、“七杯水”等活动。还为旅客提供特色服务：一是开展少数民族服饰下车厢活动，展示云南少数民族的服饰特色；二是介绍云南的旅游景点和风景名胜，以展示云南特有的美丽风光；三是利用列车广播点歌、组织旅客搞旅游常识竞猜、带领旅客做健身操等，通过特色服务展现了云南民族的文化特色，丰富了旅客的长途旅行生活。
试验列车 篇6
1 模态基础
模态,指的是结构的固有振动特性,每一个模态具有特定的固有频率、阻尼比和模态振型。所谓模态分析,就是将线性定常系统振动微分方程组中的物理坐标变换为模态坐标,使方程组解耦,成为一组以模态坐标及模态参数描述的独立方程,以便求出系统的模态参数。模态分析的最终目标是识别出系统的模态参数,为结构系统的振动特性分析、振动故障诊断和预报以及结构动力特性的优化设计提供依据。目前常见的分析手段有仿真分析法和模态试验法。整备车辆由于结构复杂,车下设备较多且吊挂方式多样,仿真建模难度较大,故而选择试验分析的方法来研究车体的模态参数。
2 试验方法
本次的研究对象为某型高速列车的整备车体,单节列车的车体长度大约为25米,为了准确描述车体的振型规律,将车体分为7个断面,每个断面采用4个点,每个点再布置垂向和横向的两个加速度传感器,共计56个加速度测点。采用基于LMS的Test.Lab测试系统来完成数据采集工作。然后按照试验模态和运行模态两种试验激励方法分别进行试验。
2.1 EMA试验模态激励方法
采用多个激振器同向多点随机激励,激励信号为0-50Hz范围内的猝发随机信号。激振点选择在车体抗蛇形减震器的安装座的位置,如图2所示。这个位置安装便利且刚度相对够大,能够将激振器的激励信号很好的传递到车身的各处。激振器是通过柔性激振杆连接到车身的。激振杆一端刚性连接到激振器上,另一端安装有力传感器,力传感器刚性安装在车身上,以实现激振器与车身的连接。现场激振器的安装如图3所示。
2.2 OMA运行模态激励方法
为了在实验室中达到运行模态的试验工况,本次试验使用了先进的整车振动实验台。将整车安放至试验台上,固定车轮以防止车辆在试验时发生倾覆,调理出0-20Hz的白噪声信号激励轮对,模拟车辆运行时的宽频激励状态。
3 两种参数识别方法
为了确保试验结果的准确性和重复性,本次试验采用了两种模态参数识别方法。一种是基于LMS的PolyMax分析法,还有一种是基于N-Modal软件的FSDD分析法。
比利时LMS公司开发的PolyMAX方法是一种全新的频域分析方法,该方法也被称为多参考最小二乘复频域法(LSCF)。其识别步骤与最小二乘复指数法(LSCE)很类似。LSCE法是一种时域分析方法,在处理频率较高且模态密集的系统时易产生虚假模态,其稳态图较混乱,模态定阶较难,效果较差,难以取得较理想的结果。而PolyMAX方法的主要好处:一是SVD(奇异值求解)这一步骤能避免留数的分解,密集空间可以分离出来。二是该方法既适用于弱阻尼,也适用于强阻尼,密集模态系统的参数识别。三是在强阻尼、密集模态情况下,仍可获得非常清晰的稳态图,从而很容易实现物理模态定阶,结果的客观性更好。EMA试验就采用这种参数识别方法。
第二种方法是FSDD法(Frequency and Spatial Domain Decomposition),是一种OMA的频域空间域分解法,最早是由南京航空航天大学的张令弥教授提出的。该法可视作EMA的经典方法CMIF(Complex Mode Indicator Function)在OMA中的拓展。CMIF建立在对多参考点频率响应函数(Frequency Response Function,FRF)矩阵的奇异值分解基础上,最初仅作为确定系统模态阶次的指示因子,而后进一步发展为一种两步式的MIMO的模态参数识别方法:第一步中,奇异值曲线的峰值点给出了系统的阻尼自然频率,相应的左奇异值向量与模态振型成比例,右奇异值向量则与模态参与向量成比例;第二步中,以上述的模态振型与参与向量作为加权函数,得到对应各模态的单自由度FRF,在频域里以单自由度算法识别得到准确的自然频率与阻尼比。OMA试验就采用这样的识别方法。
4 试验模态和运行模态的结果对比
使用两种方法对试验数据进行分析后,得到整备车体的刚体模态和弹性模态结果,包括模态频率和振型特征。
4.1 整车刚体模态的试验结果对比
图5-图8为各阶模态振型的对比图,其中,左侧灰色背景为EMA试验方法下,PolyMax方法得到的模态结果,右侧白色背景为OMA试验方法下,FSDD方法得到的模态结果。
根据上述结果可以看出,电磁激振器试验模态的刚体模态结果比整车振动台模拟运行的刚体模态频率略高。判断这一现象与不同模态试验过程中激励能量的大小、作用点位置,以及车辆悬挂部件中的非线性等因素相关。
4.2 整车弹性模态的试验结果对比
图9-12为各阶模态振型的对比图,其中,左侧灰色背景为EMA试验方法下,PolyMax方法得到的模态结果,右侧白色背景为OMA试验方法下,FSDD方法得到的模态结果。
由上述结果可以看出:两种分析方法都出现了两个车体一阶垂弯阵型,通过进一步分析可知,导致出现两个垂弯模态的主要原因应该是车体中部的大质设备量变压器,而且采用的是弹性吊挂方式与车体连接,从原理上将,多一级质量与悬挂会导致运动微分方程多一级自由度,必然会增加一个解。
5 结论
通过两种试验方法及两种模态参数识别方法的比较,得到了基本一致的模态参数结果,相互验证表明结果真实可信。发现大质量物体采用弹性吊挂会导致车体出现额外的模态振型结果。
另外,激励能量和激励点的选择关系到试验结果的准确性,如果条件允许,更大的激励能量对激发各阶模态有益,直接激励各阶模态的振型节点位置也是很好的选择,激励带宽必须涵盖试图分析的频率范围。
经过这次的试验研究,积累了宝贵的模态分析经验,未后续产品的研发与设计提供支持。
摘要：采用试验模态和运行模态两种试验研究方法,对某型高速列车整备状态下的车体模态展开研究,运用PolyMax及FSDD两种方法对模态参数进行识别,分别得到车体刚体模态和低阶弹性模态参数,并将分析结果进行对比验证。
关键词：模态试验,EMA,OMA,激振器,整车振动台
参考文献
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[3]周劲松,张洪,任利惠.模态参数在铁道车辆运行平稳性研究中的运用[J].同济大学学报,2008,36(3):383-386.
试验列车 篇7
在高速列车关键技术的研究中,列车高速运行所产生的空气动力学效应及由此引发的一系列问题日益受到重视[1]。随着列车速度的提高,两车交会、通过隧道、通过声屏障等诸多情况下都会在车体外部产生较大的空气压力波动。压力波动除会产生较大的横向力、影响列车运行稳定性外,频繁的冲击载荷还会对列车车体结构和部件的疲劳强度产生影响。高速列车所采用的密封车体,可以将车厢内的气压维持在一恒定值附近,随着车体外部压力的变化,内外压差容易形成交变载荷,作用在车体材料、焊缝、密封接口等处。高速列车车体气密疲劳强度试验台即是针对以上问题,用于对车体和部件的气密疲劳强度进行试验研究。
该试验台使用充气和抽气的方法模拟高速列车在明线及隧道内运行、交汇时车体受力及车内环境情况,目的主要是研究整车车体结构的气密疲劳强度以及车内乘客的舒适度。针对试验台的具体需求,基于虚拟仪器技术,使用NI公司的虚拟仪器开发平台Lab VIEW开发了一套控制软件,配合相关硬件设备,可以满足气密性加载试验的需求,并保证试验数据和结果的准确、科学。对于此类具有明确目标和特定需求的试验台,不可能购买或者借用到一套通用的控制系统及控制软件,唯一的解决方案是根据实际功能需要自行开发。虚拟仪器技术很好地满足了这种需求,它允许用户自行定制虚拟仪器系统的功能,根据所选择的外围硬件及实际试验需求,开发具有特定功能的控制软件,大大削减了试验台控制系统开发的时间成本和资金成本。
2 气密疲劳强度试验台控制软件功能分析
2.1 试验台功能原理分析
试验台具备内外两套加载系统,分别用于对被测车体的内部和外部进行气体压力加载。在正式加载试验开始前,需要预先设定试验波形,即压力载荷随时间的变化规律;试验过程中实时监测压力变化情况以及被测车体变形情况,并对应力、应变、温度、湿度等数据进行采集存储,以备试验结束后分析结果之用。试验台以鼓风机和压力控制阀作为气体压力加载的主要设备,试验过程中通过控制压力调节阀的动作规律实现压力载荷按照预设规律变化。
试验控制系统由主机(上位机)、电子控制单元(下位机)、数据采集卡、传感器、执行器等组成。控制软件安装在试验系统主机的操作系统中,通过外部接口与数据采集卡和电子控制单元进行数据交换;使用不同的传感器实时检测测点位置车体的应力、变形,车厢内外气体压力、温度、湿度等信息,传感器发出的电信号由数据采集卡收集并进行A/D转换后,输入主机控制软件中进行分析、处理;控制信号由试验操作人员通过上位机中的控制软件发送给电子控制单元,与电控单元相连的驱动电路直接驱动执行器(压力控制阀)进行压力加载操作。
2.2 控制软件需求分析
根据上述试验台功能原理分析,对控制软件的需求如下:
(1)数据采集:实时采集试验车体内部和外部的气体压力值随时间的变化,采集车体侧墙、车顶、底架等部位的变形位移,采集试验车体各部位的应力变化值,采集车体内部固定测点的温度值和湿度值。以这些参数作为车体气密疲劳强度和乘客乘车舒适度的评价指标。
(2)数据存储:将采集得到的数据实时存储到上位机的硬盘中。具备按指定的数据格式进行存储的能力,如文本文件、电子表格文件等。
(3)数据显示:将采集得到的数据通过监控界面以波形图的方式实时显示,全程监视试验台的运行状态和被测试验参数的变化情况。对车厢内外气体压力变化进行显示尤为重要,应确保显示的压力波形与预先制定的加载方案波形形状一致。
(4)制定加载试验方案:前已述及,试验台的主要功能是模拟高速列车运行中遇到的气体压力波动情况,因此试验台应具备加载常见波形的能力,例如三角波、正弦波等。试验操作人员需在控制软件中设计加载试验方案,即确定载荷波的波形、加载频率、载荷幅值,检查无误后方能开启试验设备,正式进行加载试验。在软件功能上,还应提供方案存储功能以便实验波形的重复利用。
(5)与电子控制单元进行通信:电子控制单元接收上位机(控制软件)发送的试验方案,根据方案于试验正式开始后对压力阀进行控制,调节开度、开关速率、开关频率等参数,按照试验方案中所设计的波形对被测车体进行气体压力加载。
3 气密疲劳强度试验台控制软件程序设计方案
Lab VIEW(Laboratory Virtual Instrument Engi-neering Workbench,实验室虚拟仪器集成环境)是由美国NI公司(National Instrument,国家仪器公司)开发的虚拟仪器编程环境[2]。Lab VIEW提供了图形化的开发环境,采用数据流驱动的运行机制,而非文本语言普遍采用的顺序运行机制[3],它的面世为测试测量领域带来了革命性的创新——虚拟仪器技术。虚拟仪器技术允许用户使用软件代替和实现传统仪器的硬件电路功能,为工程测量中所遇到的实际问题提供了高效的解决方案。本文所开发的控制软件即得益于虚拟仪器的这种技术特点。
上文对控制软件需求分析得到的主要设计功能中,数据采集、数据存储、数据显示三个功能属于试验过程中需要实时运行的功能模块,程序设计中将其合并命名为数据监测程序;而制定试验方案和与电控单元进行通信的功能则并不需要在实验全过程中实时运行,只有在得到操作人员指令后才会运行,在程序设计中将其合并命名为载荷波形生成程序。
3.1 控制软件程序结构设计
该控制软件需要完成对气密疲劳强度试验全过程的监测控制,前面板中包含众多操作控件,对应后面板上执行不同功能的程序代码。对于这种多任务的大型应用程序,设计中采用While循环嵌套事件结构的事件状态机模式。While循环保证其中的程序循环运行,直到循环条件接线端接收到停止命令,事件结构不断对前面板上的控件进行监测,一旦有“事件”发生,则执行相应程序(图1)。例如为前面板上的“采集”按钮设置了“鼠标释放”的动作,当操作人员在前面板上点击“采集”按钮并释放鼠标时,启动数据采集程序,同时执行数据实时显示和实时存储的程序。
Lab VIEW独特的数据流驱动机制和多线程技术可以保证为每一个运行中的While循环自动分配线程,从程序开发的角度大大减轻了工作量。这样做的同时也会带来问题,即程序运行中会自动创建多个线程并行,加重CPU负担,造成运行速度下降、实时性不佳。
在气密疲劳强度试验过程中,必须保证准确、快速地采集、存储、显示被测车体上各传感器检测到的数据。这就需要控制软件满足相应的精度要求和响应速度要求,因此开发中有必要将线程控制问题考虑在内。试验过程中,一旦控制软件运行速度落后于数据采集硬件的运行速度,就会造成严重的数据丢失,这对于诸如压力、形变等变化明显的瞬态参数尤其重要。
应对以上问题可以使用单核多线程CPU或多核CPU,但最根本的解决方案是优化程序结构、控制并行线程数量。直接的方法是减少While循环的数量,将不需要同时运行的程序作为事件结构分支并列于主循环时间状态机的事件结构中去。例如,设计载荷波形的任务在正式加载试验开始前已经完成,数据采集任务应与实际加载同时开始,从时间上讲,两者的程序不需要并行,因此将它们作为同一个事件结构的不同分支,分别响应前面板的不同事件。经测试,采用这种结构后,数据采集的采样频率得到相应提高达到30k Hz,同时采集8路信号时可以保证实时性和不失真。
3.2 数据监测程序设计
数据采集功能是该控制软件数据监测程序的核心,数据实时显示功能、数据自动存储功能模块都要以数据采集为基础。监测程序将数据采集卡采集到的数据输入到上位机中,以波形图的形式显示在屏幕上,同时保存在本地硬盘中。
与监测程序配合的硬件是一块研华PCI-1711数据采集卡,该板卡通过PCI总线与计算机连接,具有16路模拟信号输入通道,并且自带板载FIFO(先入先出)存储器,完全可以满足试验中同时采集多路信号的需求。数据采集卡附带C语言版本的驱动程序,只需使用“代码接口节点”函数进行调用,即可实现Lab VIEW对第三方数据采集卡的驱动。
气密疲劳强度试验中需要测量压力、应变、变形、温度、湿度等多种数据,每种数据还需对多个测点进行采集,因此必须在试验测试前对板卡工作参数进行正确设置。设置的对象包括数据采集得到触发方式、采样频率、采样通道数、起始通道号、FIFO大小等。其中,需要设置的主要参数是采样频率和采样通道数两项,这两者相互配合使每个通道能够分配到足够的采集频率,以保证采集到的各路信号不失真。设置FIFO可以对采集过程中连续的数据流进行缓存,防止采集和存储过程中丢失数据。
如图2所示,在控制软件监测程序的核心部分,数据显示程序和数据存储程序采用并行机制,二者同时运行且互不干扰。在实现方法上得益于Lab VIEW的数据流驱动机制,当一个函数节点获得运行所需的全部参数后就可以被立即执行。
3.3 载荷波形生成程序设计
载荷波形生成程序用于对气体压力加载方案进行设计,具体来说是设置载荷波的形状,该部分程序在功能上类似于信号发生器。据此,控制软件应实现对载荷波波形参数的设置,并向下位机发送设置完成的加载方案参数。如果需要经常加载某种特定的载荷波形,则可以将其存储在上位机的硬盘上,需要时直接调用即可。
考虑到气密疲劳强度试验中需要尽量真实地模拟列车行驶过程中遭遇的不同压力波动情况,控制软件开发中设计了多种波形以供加载试验设计需要。该部分程序安排了两组波形生成控件,第一组用于生成基本波形,有四种类型可选,分别是:正弦波、三角波、矩形波、锯齿波,试验中可以对其相位、载荷幅值、加载频率进行自由调整;第二组用于生成较为复杂的载荷波形,采用直接输入公式的方式调整波形形状,公式的编写需要遵循一定的输入规则,为方便使用者操作,将公式波形使用方法以说明的形式明示于界面上。为避免混乱,使用条件结构及布尔控件对这两组控件进行限制,使其不能同时运行。试验方案制定与显示程序框图如图3所示。
在进行具体的试验测试测量中,操作人员首先需要根据软件界面上的文字提示对载荷波参数进行设置;之后点击“预览波形”按钮,触发后面板的波形预览程序将所设置的加载方案显示在波形图表控件中;待检查无误后,点击“下载波形”按钮,触发控制软件与电控单元间的通信程序,将制定的加载方案以二进制代码的形式传输到电控单元中,待“采集”命令下达,即可按照预设方案对被测高速列车车体进行气体压力加载。载荷波形生成程序界面如图4所示。
4 总结
使用Lab VIEW平台开发了高速列车车体气密疲劳强度试验台控制软件。该控制软件具有友好的操作界面,可以实现在车体气密性加载试验过程中,对数据进行数据实时采集、显示、存储功能,通过设置载荷波形参数的方式建立加载试验方案,对试验台相关硬件进行控制,可以满足试验需求。
在开发过程中,结合该控制软件的实际需求,对Lab VIEW运行机制进行了研究,总结出一套行之有效的程序结构,解决了Lab VIEW平台数据流驱动的运行机制所造成的控制软件运行中CPU资源占用过高、实时性不佳的问题。
摘要：针对高速列车车体气密疲劳强度试验台,应用虚拟仪器技术为该试验台开发了控制软件。软件可以实现对加载试验进行监测和控制的功能。结合实际开发中遇到的问题,讨论了程序设计的要点以及程序结构优化的方法。
关键词：虚拟仪器,气密性,试验台,监测,控制
参考文献
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