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[发明专利]一种面向列车表面剪切应力的测量方法及其标定试验台-CN202310674841.X有效
发明人：陈晓栋;文波;严来军;高广军;梁习锋;刘堂红;张洁;熊小慧 -专利权人：中南大学;中国空气动力研究与发展中心设备设计与测试技术研究所
申请日： 2023-06-08 - 公布日： 2023-09-01 - 主分类号： G01L5/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种面向列车表面剪切应力的测量方法，包括以下步骤：基于预估的待测试列车表面所需的剪切模量，制备膜式传感器；将膜式传感器安装在静态标定试验台上，并进行表面像素与实际位移校准；依次旋转标定实验台进行增载和减载测试，并依次进行拍照，通过PIV互相关分析，构建剪切应变与剪切应力的关系，获得传感器的剪切模量；设置辅助光源，于静止状态下通过PIV相机捕捉膜式传感器上的粒子位置；启动风洞开展测试，通过PIV相机捕捉膜式传感器上粒子位置；通过PIV后处理系统计算膜式传感器上粒子位移，通过PIV后处理系统的图像处理得到表面的剪切应力分布。本发明可以灵活、简单、高分辨率的测试高速列车表面的剪切力分布。
一种面向列车表面剪切应力测量方法及其标定试验台

[发明专利]一种复合式轨道车辆吸能防爬器-CN201811445272.7有效
发明人：彭勇;邓功勋;王兴华;许平;高广军;马闻;姚曙光;刘志祥 -专利权人：中南大学
申请日： 2018-11-29 - 公布日： 2023-08-29 - 主分类号： B61F19/04 文献下载
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。
一种复合轨道车辆吸能防爬器

[发明专利]一种用于轨道车辆转向架的冰雪风洞系统-CN201810885182.3有效
发明人： 高广军;梁习锋;刘堂红;杨明智;伍钒;王家斌;张琰 -专利权人：中南大学
申请日： 2018-08-06 - 公布日： 2023-08-22 - 主分类号： G01M17/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于轨道车辆转向架的冰雪风洞系统，包括冷库系统和设置于其内的实验系统，实验系统包括用于放置车体模型的路基模型、用于驱动车体模型上转向架的车轮的驱动装置和用于向转向架吹送冰雪的冰雪输送装置，冰雪输送装置的输出端将冰雪沿着路基模型向转向架吹送。本发明可用于研究轨道交通车辆转向架区域的高速低温流场特性，在转向架和前方混合雪粒的气流速度相匹配的转动工况下，模拟转向架区域的冰雪运动、相变过程，明确转向架区域积雪结冰问题的机理。
一种用于轨道车辆转向架冰雪风洞系统

[发明专利]一种全域调控的高速铁路隧道、缓冲结构设计方法-CN202310605701.7在审
发明人：张洁;高广军;刘堂红;熊小慧;李健;伍钒;王家斌;孙博;陈晓栋 -专利权人：中南大学
申请日： 2023-05-26 - 公布日： 2023-08-01 - 主分类号： E21D11/38 文献下载
摘要：本发明提供了一种全域调控的高速铁路隧道、缓冲结构设计方法，包括：在隧道入口，通过缓冲结构延长初始压缩波的上升时间，使得压力上升分为两个阶段，降低压力梯度幅值；在隧道内部设置减压腔，使得压缩波在减压腔内发生多次振荡，耗散压力波能量从而缓解压力波和压力梯度幅值；同时也可在隧道内部壁面采用局部吸气方法进一步降低初始压缩波强度；在隧道出口，增大缓冲结构透孔率，引导气流通过孔流向外部耗散能量，进一步缓解隧道出口微气压波幅值。本发明通过在隧道入口‑隧道中‑隧道出口逐级能量耗散实现对隧道内交变压力幅值、隧道出口微气压波的有效缓解，满足多运行条件下列车快速通过隧道的气动要求，且同时能够满足双向行驶需求。
一种全域调控高速铁路隧道缓冲结构设计方法

[发明专利]一种用于轨道车辆的防爬吸能装置-CN202210606277.3有效
发明人：展旭和;高广军;李佳霖;于尧 -专利权人：国家高速列车青岛技术创新中心;中南大学
申请日： 2022-05-31 - 公布日： 2023-08-01 - 主分类号： B61F19/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于轨道车辆的防爬吸能装置，包括底座架、鼓胀座、鼓胀撕裂管和防爬器，底座架包括限位板、圆形底板和多条肋板，鼓胀座设置在圆形底板上，鼓胀撕裂管的外侧壁上沿周向均布有多条撕裂槽，鼓胀撕裂管的一端与防爬器相连、另一端设置有预变形部，鼓胀撕裂管贯穿插设在限位孔中，预变形部套设在鼓胀座上。本发明的防爬吸能装置，当碰撞发生时防爬器相互啮合，限制列车垂向与横向位移，防止列车脱轨脱线，而碰撞的冲击动能通过鼓胀撕裂管的卷曲变形耗散；提高了装置的横向抗失稳能力，同时在鼓胀撕裂管因鼓胀而发生撕裂变形时，卷曲的鼓胀撕裂管能够从肋板间隙伸出，从而达到了安装空间的最大化利用，有效增大了变形行程。
一种用于轨道车辆防爬吸能装置

[发明专利]用于新开救援隧道的自驱式掘进装置-CN202111440749.4有效
发明人： 高广军;邓赞;苗秀娟 -专利权人：中南大学;长沙理工大学
申请日： 2021-11-30 - 公布日： 2023-08-01 - 主分类号： E21D9/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于新开救援隧道的自驱式掘进装置，包括中心轴，中心轴前端安装有用于新开隧道的开孔组件，中心轴后端安装有多级可撑开与新开隧道壁接触以为开孔组件提供支撑力以及可沿掘进方向行进的撑靴组件。该掘进装置具有结构简单可靠、可实现快速掘进、能节省抢险救援时间的优点。
用于救援隧道掘进装置

[发明专利]一种强风环境下高速列车抗倾覆方法及装置-CN202310535362.X在审
发明人：张洁;黄凤仪;高广军;周伟;李健;刘堂红;陈晓栋;许澳;项涛 -专利权人：中南大学
申请日： 2023-05-12 - 公布日： 2023-07-25 - 主分类号： B61D17/02 文献下载
摘要：本发明提供了一种强风环境下高速列车抗倾覆方法及装置，当遭遇横风时，在列车的背风侧进行上层与下层的气动分割，以扰乱列车背风侧的流场，提升列车背风侧表面压力，减小列车迎风侧与背风侧的压力差，减小列车气动横向力，同时上层与下层气流的流速差形成向上的气动升力，共同减小列车的倾覆力矩。本发明通过打开列车背风侧部分板状结构的方式，使得列车倾覆力矩有效降低，实现了高速列车强风环境下的抗倾覆设计，保证了高速列车运行稳定性和安全性，而当列车正常行驶时，板状结构即可组成车体侧面的一部分，不会影响到列车正常行驶时的气动效应，简易可行，具有重要的实际工程意义。
一种强风环境高速列车倾覆方法装置

[发明专利]一种使用低频PIV测试高频扫掠射流瞬时特性的方法及装置-CN202310465942.6有效
发明人：陈晓栋;高广军;刘堂红;张洁;熊小慧;王田天;刘宏康;许彬 -专利权人：中南大学
申请日： 2023-04-27 - 公布日： 2023-07-25 - 主分类号： G01M17/08 文献下载
摘要：本发明提供了一种使用低频PIV测试高频扫掠射流瞬时特性的方案。扫掠射流由流体振荡器产生，以流体振荡器两侧反馈通道的压力差作为扫掠射流的扫动周期相位参考，通过快响应传感器与高频采样装置监测流体振荡器内的压差时域变化，获得流体振荡器内的振荡周期，通过对虚拟触发信号进行计数，在预设数量的虚拟触发脉冲经过计数器时刻输出触发信号（真实触发），激发PIV系统，PIV图像捕捉测量在扫掠射流振荡周期的数个预设相位进行，使得低频PIV可以准确捕捉高频扫掠射流特定相位下的瞬时行为。
一种使用低频 piv 测试高频射流瞬时特性方法装置

[发明专利]一种带有柔性防溅防冰装置的高速列车-CN202310162867.6在审
发明人：王家斌;高广军;苗秀娟;商雯斐;张洁;姜琛;王田天;李健;张琰;于尧 -专利权人：中南大学;长沙理工大学
申请日： 2023-02-24 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： B61F5/50 文献下载
摘要：本发明公开了一种带有柔性防溅防冰装置的高速列车，包括转向架舱和转向架，还包括柔性防溅防冰装置，所述柔性防溅防冰装置包括柔性吊板和柔性吊绳，所述柔性吊绳为柔性可弯曲不可伸缩绳，所述柔性吊板为柔性薄板；所述柔性吊板通过柔性吊绳悬吊于转向架舱顶部，且位于转向架的高速旋转结构部件的正上方。柔性防溅防冰装置的设置防止转向架的高速旋转结构部件表面的雪融水在高速列车转向架舱内的大范围飞溅；柔性吊绳与柔性吊板可以在列车运行过程中受转向架舱内高速湍流风激励下产生无源高频振动，能有效避免雪水在转向架舱内的飞溅及凝结，其结构简单，防溅防冰效果好。
一种带有柔性防溅防冰装置高速列车

[发明专利]一种高速列车横风稳定性的优化方法及装置-CN202310221189.6在审
发明人：张洁;许澳;高广军;刘堂红;熊小慧;孙博;邓赞;黄凤仪 -专利权人：中南大学
申请日： 2023-03-09 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： B61D17/02 文献下载
摘要：本发明提供了一种高速列车横风稳定性的优化方法，在高速列车的车体侧壁布置气囊，当高速列车运行中遇到横风时，将车体背风侧的气囊快速充气打开，使气囊扩充为横截面呈扁圆形，改善列车背风侧气流涡结构以减小高速列车横向力，同时通过气囊增加高速列车气动升力，最终减少高速列车的倾覆力矩。本发明突破了传统高速列车抗倾覆思路，通过快速形成一种刚‑柔性能匹配的气囊方式，来改变车体背风侧流场结构，达到对列车气动横向力及升力的多级调控，实现高速列车抗倾覆效果。
一种高速列车稳定性优化方法装置

[发明专利]用于新开救援隧道的快速掘进系统-CN202111440764.9有效
发明人： 高广军;邓赞;苗秀娟 -专利权人：中南大学;长沙理工大学
申请日： 2021-11-30 - 公布日： 2023-06-06 - 主分类号： E21D9/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于新开救援隧道的快速掘进系统，包括设备运载车、掘进装置、支护管道、排土装置和管道铺设机器人，设备运载车上安装有用于为其提供动力和控制的动力驾驶台，掘进装置、支护管道、排土装置和管道铺设机器人可拆卸在装载在设备运载车上，动力驾驶台通过液压管与掘进装置联接，掘进装置包括中心轴，中心轴前端安装有用于新开隧道的开孔组件，中心轴后端安装有多级可撑开与新开隧道壁接触以为开孔组件提供支撑力以及可沿掘进方向行进的撑靴组件，排土装置与掘进装置连接。该掘进系统具有结构简单可靠、装卸效率高、可实现快速掘进、能节省抢险救援时间的优点。
用于救援隧道快速掘进系统

[发明专利]一种新开救援通道施工方法-CN202111440732.9有效
发明人： 高广军;邓赞;苗秀娟 -专利权人：中南大学;长沙理工大学
申请日： 2021-11-30 - 公布日： 2023-06-06 - 主分类号： E21D9/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种新开救援通道施工方法，包括以下步骤：S1：将掘进装置、支护管道、排土装置和管道铺设机器人吊装至设备运载车上固定；S2：将设备运载车运行至工程车辆上并运送至待施工地；S3：将支护管道、排土装置和管道铺设机器人吊离；S4：使掘进装置对准所有施工的面并将设备运载车固定好形成支撑定位；S5：将设备运载车的动力驾驶台为掘进装置提供掘进动力；利用丝杆顶进机与掘进装置形成连接推动掘进装置掘进；S6：掘进装置通过液压管提供的动力朝掘进方向进行自驱式掘进；此时，将排土装置与掘进装置连接形成边掘进边排土直至新开救援通道与受灾点连通。具有装卸效率高、可实现快速掘进、能节省抢险救援时间的优点。
一种救援通道施工方法

[发明专利]基于列车尾涡控制的气动减阻装置及方法-CN202111097310.6有效
发明人：张洁;韩帅;邓赞;高广军;刘堂红;熊小慧;王家斌;郭展豪;刘宏康;姜琛 -专利权人：中南大学
申请日： 2021-09-18 - 公布日： 2023-06-02 - 主分类号： B61D17/02 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于列车尾涡控制的气动减阻装置，包括：涡发生器，所述涡发生器设置有偶数个，偶数个所述涡发生器对称设置在列车端部流线型区域车壳两侧，所述涡发生器垂直于所述列车端部流线型区域车壳设置；所述涡发生器与列车中心线的夹角为a。本发明通过将涡发生器对称设置在列车端部流线型区域车壳处，涡发生器可上下伸缩调节。本发明还提供了一种基于列车尾涡控制的气动减阻方法，能够有效减弱尾涡强度，提升列车流线型尾部表面正压，可在不影响其他车辆气动阻力的前提下有效降低尾车气动阻力。
基于车尾控制气动装置方法

[发明专利]一种智能除冰系统及带有智能除冰系统的高速列车-CN202310165432.7在审
发明人：王家斌;高广军;商雯斐;张洁;姜琛;王田天;张琰;于尧 -专利权人：中南大学
申请日： 2023-02-24 - 公布日： 2023-05-30 - 主分类号： B61C17/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种智能除冰系统及带有智能除冰系统的高速列车，智能除冰系统，包括外挂除冰装置、冰面厚度探测装置、和除冰管理装置；所述外挂除冰装置包括外挂底座，所述冰面厚度探测装置用于探测外挂底座表面冰层厚度，并将探测数据传递至除冰管理装置，所述除冰管理装置可对冰面厚度探测装置的探测数据进行分析形成除冰方案，并下达除冰指令至外挂除冰装置，所述外挂除冰装置基于除冰管理装置的除冰指令执行除冰动作，以去除外挂底座表面的附着冰层。所述高速列车带有上述的智能除冰系统，并设置在转向架区域内。智能除冰系统能实时对转向架区域的覆冰情况进行实时监测，并进行及时有效的除冰，提高高速列车在高寒地区运行的平稳性与安全性。
一种智能除冰系统带有高速列车

[发明专利]蜂窝规整度检测的邻域窗口递推胞元重构方法-CN202010388312.X有效
发明人：王中钢;周伟;梁习锋;周丹;高广军;魏万蕙;刘杰夫 -专利权人：中南大学
申请日： 2020-05-09 - 公布日： 2023-05-23 - 主分类号： G06T7/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种蜂窝规整度检测的邻域窗口递推胞元重构方法，所述方法是对指定蜂窝产品的图像进行识别和分析，最后对该蜂窝产品的质量水平作出判断；所述方法包括获取图像、图像处理、顶点提取、形态分析；步骤“获取图像”包括拍摄图像和计算机读取图像；步骤“图像处理”即对图像进行降噪滤波，得到降噪图像；步骤“顶点提取”是在“图像处理”的基础寻找胞元的顶点并记录；步骤“形态分析”是在“图像处理”的基础上，分析计算被测蜂窝产品的变形程度；步骤“顶点提取”和“形态分析”之间设置步骤“重构胞元”；步骤“重构胞元”包括边缘扩展和顶点连线。本发明具有快速、高效地实现蜂窝产品的重构胞元，给出其质量评估结果等优点。
蜂窝规整检测邻域窗口递推胞元重构方法