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车辆工程的研究方向8篇

时间:2023-09-25 15:59:25

车辆工程的研究方向

车辆工程的研究方向篇1

【关键字】车辆工程专业就业前景 车辆工程专业就业方向 车辆工程就业岗位 车辆工程工资待遇

一、车辆工程专业就业前景

自2016年以来,中国国内汽车市场销售速度提升接近40%,位居全球第一。目前,中国汽车行业直接从业人员220万,相关从业人员达3500万。至2020年,中国新能源汽车产业化和市场规模将会达到世界第一!车辆工程是一门追求精确、讲究细节,要求学生具有极强动手能力的专业。因此,对车辆工程专业的人才培养上需要有两大要求,第一是工程实践能力,第二是专业创新能力。对于这两项能力,用人单位是非常看重的。如今的状况是企业抢着到学校来要人但学校没有足够的人。所以就业情况是非常好的。据麦可思公司的调查显示,车辆工程专业整体的就业率为92.4%,位于“2016年主要本科专业就业率排行榜”的第36位。

二、车辆工程专业就业方向

车辆工程毕业生的就业方向有很多,从汽车生产流程中的调研、设计、试验到销售环节,车辆工程专业学生都可以选择。比较理想的,可以到各种汽车主机厂,工程研究院,汽车、机车车辆、地铁及轻轨车辆的设计制造企业,参与城市交通系统的规划、设计、建设、运营和管理等工作。如北汽,上汽,大众、北京汽车研究所等一些国内著名汽车研究所,长春一汽、武汉二汽、上海通用、上海大众、北京奔驰、广州本田、长安福特等著名汽车生产企业等,都是毕业生的好去处。从事汽车的销售工作。汽车生产后,需要销售,车辆工程专业毕业生也可以到汽车销售部门从事销售工作,有了一定销售经验后他们可能转向管理方向,比如升到销售总监位置。到高校从事教学科研工作。不过要到高校从事教学科研工作一般都需要较高的学历,一般都要有硕士或博士学位。

三、车辆工程专业就业岗位

主要考虑的是研发设计,这个是最有挑战性的工作,如果别人开的车是你设计的,那多有成就感?若你是研究生学历,那强烈推荐你做研发设计,作别的都屈才。国家扶植自主创新,近两年出的政策基本都是针对自主创新的,例如新能源,发展新能源是个很好的机会。很多车辆工程专业的毕业生毕业后直接就到汽车生产企业从事汽车生产,当他们有了一定的工作经验后他们就可以转向汽车的研究与管理方向。

四、车辆工程专业工资待遇

截止至2013年12月24日,车辆工程专业毕业生的平均工资约为5000元,应届毕业生工资约为3500元,0-2年工资约为4300元,3-5年工资约为5300元,6-7年工资约为6800元,8-10年工资约为8000-10000元。近几年来,随着汽车工业的快速发展,汽车需求量也会越来越大,与汽车相关的专业也会渐渐“热”起来。庞大的汽车市场急切需要一批具备汽车工程设计、制造、实验、运用、研究与汽车营销等汽车专业知识的人才,特别是高级汽车、新型汽车设计开发人才的急切需求。围绕安全、节能、环保三大主题的汽车新技术也在兴起,使得汽车行业与当今尖端科技紧联系在了一起,车辆工程专业的研究范围也更加的广泛,涉及到汽车、机车车辆、拖拉机、军用车辆及工程车辆等陆上移动机械新的理论、技术和方法等。甚至还可能触及到医学、生理学及心理学等更为广泛的领域,为本专业的学子提供了更为广阔的发展空间。但是想要成为一个专业的汽车人,这些“浅层次”的兴趣仅仅只是起点。我们在学习的过程中,首先就应该确定好自己的兴趣,发现并找到合适自己的职业定位和发展方向,大学的学习是打好基础的重要阶段,有些企业抱怨学校提供的人才质量不佳,基本上就是因为基本功不扎实。毕业生不仅要学好自己专业,而且还要重视理论联系实际。更要重视课程设计与公司的专业实习,要把纯理论的知识运用到实际中来锻炼初步设计的能力,检验自己的所学到的知识与经验,在我们的脑海中形成一个全新的体系。

车辆工程的研究方向篇2

关键词:波形护栏;摩擦系数;撞击;有限元分析

中图分类号:U417.1 文献标志码:B

Abstract: Beginning with the friction coefficient between the vehicles and W-beam guardrails, a three-dimensional finite element model was built to study the impact of friction coefficient on guardrails functions. According to the analysis, with the increase of friction coefficient, the function of guardrail as a buffer is enhanced, while the navigation and blocking functions is weakened. Therefore, guardrails with minor friction coefficient are recommended.

Key words: W-beam guardrail; friction coefficient; impact; finite element analysis

0 引 言

随着中国交通运输行业的飞速发展,交通安全成为全社会日益关注的热点,如何有效地解决交通安全问题已成为摆在交通行业从业人员面前的难题。护栏作为一种重要的交通安全设施已经广泛地被应用于各等级公路中,在防止恶通事故方面发挥了非常重要的作用。护栏具有阻挡碰撞车辆穿越、翻越、骑跨的阻挡功能;能够提供有效降低对碰撞车辆和车内乘员损害程度的缓冲功能;能够使碰撞车辆向行车方向顺利导出并恢复运行状态的导向功能[1]。另外,护栏还具有一定的视线诱导功能。

中国在护栏研究方面起步较晚,还处于不成熟、不系统的阶段。目前科研人员常采用的护栏研究方法主要有三种:实车足尺碰撞试验、缩尺模型试验、计算机仿真研究[2]。实车足尺碰撞试验是指按照《公路护栏安全性能评价标准》的相关技术参数进行试验分析,但由于费用过大、再现性差,一般情况下很少采用该实验;而随着计算机技术的不断发展,具有的可重复性强、参数化建模、费用低等优点的计算机仿真研究得到了越来越广泛的应用[3]。2004年黄红武、莫劲翔等采用LS-DYNA有限元软件对影响护栏性能的相关因素进行了研究[4]。摩擦系数作为一项重要的影响因素在他们的研究中被揭示出来,本文将以他们的研究作为切入点,通过建立波形梁护栏的三维有限元模型来研究护栏与车辆之间的摩擦系数的变化对于护栏各项功能的影响,从而揭示其中的一些规律,为护栏材料选取、加工制作、施工安装等提供有益的参考。

1 模型的建立

本文中的波形梁三维有限元模型大体按照《公路护栏安全性能评价标准》(JTG B05-01―2013)中的相关要求建立。

1.1 几何模型建立

本文以二波型钢护栏为例进行分析,按照现行的行业标准建立波形梁三维有限元模型。为方便后文论述,在建模时将车道方向设为X轴方向,水平面内垂直于行车方向设置为Y轴方向,垂直于路面的方向设为Z轴方向(下文同)。二波型护栏板截面如图1所示。立柱采用Φ140 mm×2 150 mm×4.5 mm规格,防阻块采用200 mm×196 mm×178 mm尺寸。护栏立柱埋设深度为1 400 mm,外露高度为750 mm,波形梁板中心到路面高度为600 mm。车辆按照《公路护栏安全性能评价标准》(JTG B05-01―2013)中小型车辆规格建模,参数见表1,并且根据试验条件要求将车辆与护栏的初始碰撞角度设为20°。本例中路面不作为研究对象,因此将路面设为刚体,使其不参与受力分析。

1.2 材料参数确定

护栏一般采用Q235碳素钢制造,在遭受车辆碰撞后一般会产生塑性变形,因此有必要为护栏材料赋予塑性材料参数。本例中护栏的材料参数为:弹性模量为200 GPa,泊松比为0.3,密度取7 800 kg・m-3,塑性参数采用参考相关数值。

1.3 相互作用建立

为简化非主要因素,将护栏与防阻块、防阻块与立柱之间的螺栓连接简化为Tie(绑定)约束。在汽车与路面之间建立Contact(接触)约束,并且根据试验时车辆应处于自由状态的要求,设定路面与车轮之间为光滑接触,摩擦系数为0。将车辆与护栏之间的碰撞接触面作为研究重点,在其上建立General Contact(通用接触),这样在护栏与车辆碰撞过程中系统可以不断自动寻找接触面,使得模拟更加接近实际。在此接触关系中设定不同的摩擦系数,便可以模拟在不同摩擦系数情况下,车辆碰撞护栏后护栏相关功能的发挥效果。

1.4 边界条件与预定义场

对于刚体路面,在其参考点(RP)上施加完全固定边界条件约束其全部自由度。为节省计算机资源,模型只建立了3节工12 m的实体波形梁护栏,为使模拟不失真,在护栏板两端分别施加关于横断面对称的约束[5-6]。

重力预定义场可以使整个模型处于重力环境下,取g=9.8 m・h-2;试验中车辆碰撞的初始速度为100 km・h-1,因此在预定义场模块中还应建立一个作用于试验车辆的速度场。

将建立的模型采用C3D8R单元(8节点3维缩减积分单元)进行网格划分并设定不同的摩擦系数后,分别提交Dynamic Explicit(显示动态)求解器求解。

2 功能影响分析

2.1 对车辆运行形态的影响

通过对不同摩擦系数情况下模拟结果的分析,可以将碰撞后车辆的运行形态分为三种情况。

(1) 当车辆与护栏接触面之间的摩擦系数小于0.25时,护栏对车辆具有良好的导向作用,使碰撞后车辆与护栏能够较好地贴合,碰撞车辆能够平缓地沿护栏驶出,驶出角度较小,如图2所示。

(2) 当车辆与护栏接触面之间的摩擦系数介于0.25~0.36之间时,护栏对车辆的导向性有所下降,车辆碰撞后会出现甩尾现象,即在车头与护栏碰撞后,车尾会与护栏发生二次碰撞,使车辆及乘员遭受二次伤害,同时还可能降低驾驶员对车辆的操控性。另外车辆碰撞后的驶出角也相较于第一种情况大(图3),说明护栏的导向性已有所降低,车辆有可能冲向相邻车道。

(3) 当车辆与护栏接触面之间的摩擦系数超过0.37时,车辆碰撞后会出现掉头(图4)甚至翻滚。这将给事故车辆带来极大的伤害并且极易导致与后车、相邻车道车辆发生二次事故,所以此时护栏不仅不能起到导向作用反而成为了一种潜在危害。

2.2 对碰撞后车辆动能的影响

护栏通过变形、摩擦等方式使车辆的动能转化为护栏的变形能、热能等,从而起到缓冲作用。要研究护栏的缓冲作用,可以从车辆碰撞后的动能作为着眼点。将模拟结果中的车辆驶离护栏后的动能提取、整理后得到图5所示曲线。

从图5中可以看到,随着摩擦系数的增大,车辆碰撞后剩余的动能逐渐减小,说明较大的摩擦系数有助于碰撞车辆降低车速,能更有效地将车辆原有的动能转化为护栏变形能、热能等,增强了护栏的减速性能作用。再将系统生成的具有代表性的、不同情况下车辆动能随时间的变化曲线(图6、7)进行分析。从动能变化曲线可以看到,在摩擦系数较小时,动能变化曲线是一条光滑下降曲线;而当摩擦系数介于025~0.36之间时,动能曲线中出现一段停滞平台,之后继续下降,这一现象正是车辆甩尾造成的。

2.3 对车辆行程的影响

车辆与护栏碰撞后会继续向前行驶,而在垂直于行车方向则会先向路侧挤压护栏使护栏变形,随后由于护栏的阻挡作用车辆又会向路内回弹,形成图8所示的Y方向位移曲线。车辆碰撞后继续行驶的距离将关系到车辆会不会影响到相邻车道,在一定程度上该项指标也是护栏安全性的体现。将碰撞后0.7 s内车辆的位移进行提取汇总后得到图9、10(当摩擦系数大于037后车辆发生掉头翻滚等现象必然影响相邻车道,因此未列出)。

从图9中可知,随着车辆与护栏接触面摩擦系数的增大,车辆碰撞后沿行车方向的行程逐渐减小,这与前面所得到的关于动能的结论是一致的。在与行车方向垂直的方向(图10),也基本呈现随着摩擦系数增大行程逐渐减小的趋势,这说明在一定范围内,车辆与护栏之间较大的摩擦系数可以有效降低车速,减小碰撞后车辆的运动距离,也就是车辆留在试验要求的导出框范围的可能性增大了,减小了事故的影响范围,也减小对相邻车道的干扰以及发生二次事故的可能性。

对于摩擦系数大于0.37的情况需要特别注意,图11为摩擦系数为0.45时车辆碰撞过程中在行车方向的位移曲线,可以看到位移曲线出现了下降段,这表明车辆出现了掉头、翻转等现象。图12则是车辆尾部某节点在Z方向(垂直于路面)的位移曲线,可以看到车辆在碰撞过程中出现了将近1 m的跳升,这样极易导致车辆发生翻滚等恶性事故,所以特别大的摩擦系数会使车辆失去控制,护栏不能起到保护车辆的作用。

2.4 对最大动态变形量的影响

护栏最大动态变形量是在车辆与护栏碰撞过程中沿护栏的垂直方向护栏所产生的最大动态变形量。《高速公路护栏安全性能评价标准》(JTG/T F83-01―2004)中规定,半刚性双波护栏最大动态变形量应小于或等于100 cm,若超出规定范围会出现车辆越出路外等恶性事故。将模拟过程中的护栏最大位移量提取汇总,如图13所示。由图中曲线可以看到,当车辆与护栏之间的摩擦系数增大时,最大动态位移量也随之增大,并且当摩擦系数值增大到04时,动态最大位移已接近100 cm规定的极限值,而且在之后增加速度急速加剧,当摩擦系数增加到0.45时,其值增大到150 cm,已远远超过规定值。说明摩擦系数增大对于护栏的阻挡作用是不利的,而且过大的摩擦系数可能诱发车辆翻滚等严重事故。

3 结 语

通过上述分析可以得到结论:车辆与护栏接触面之间的摩擦系数对于护栏在受到车辆碰撞时各项作用的发挥具有重要影响。较大的摩擦系数虽然能在一定程度上增强对车辆的减速效果,但拦阻和导向功能将下降。为防止车辆发生二次碰撞、掉头、翻越护栏、翻滚等恶性危害,建议采用摩擦系数较小的护栏。在生产实践中需要加强护栏材料与安装施工质量的管理,严格控制护栏板防腐层(镀锌层)质量,严禁出现流挂、结块、滴瘤等现象,同时也建议在护栏检验中增加一项摩擦系数检验。而在施工中则应注意拼接螺栓的紧固,避免螺栓帽绊挂车辆,对于护栏板搭接方向错误也是决不允许出现的,这种情况会极大的增大护栏摩阻力,导致车辆掉头、翻滚等严重事故,甚至会发生护栏贯穿车辆的恶性事故。

参考文献:

[1] JTG B05-01―2013,公路护栏安全性能评价标准[S].

[2] 毛娟娟.客车与半刚性护栏碰撞的有限元分析与模拟[D].大连:大连理工大学,2008.

[3] 刘 展.ABAQUS6.6基础教程与实例详解[M].北京:中国水利水电出版社,2008.

[4] 黄红武,莫劲翔,杨济臣,等.影响护栏防护性能的相关因素研究[J].湖南大学学报:自然科学版,2004,31(2):45-47.

[5] 张维刚,胡高贤.土基中波形梁护栏立柱的有限元模型研究[J].公路交通科技,2007,24(7):143-146.

车辆工程的研究方向篇3

【关键词】超限治理 动态称重 视频监控

1 引言

随着国家经济的发展和城市化进程的加速,交通量迅速上升,车辆超载、超限现象也变得越来越普遍和严重[1,2]。交通部颁布了《超限运输车辆行驶公路管理规定》和国家八部委联合了《关于在全国开展车辆超限超载治理工作的实施方案》(交公路发(2004)219号),规定运用经济与行政相结合的手段对通过的超限车辆进行必要的执法处理,以有效保证桥梁和公路的使用寿命。因此,本文研究并设计了一种超限车辆动态监控及非现场执法系统,24小时检测通过车辆的实时总重、轴重、速度等信息,并对通过车辆的车牌号进行抓拍和现场取证,为公路桥梁管理部门提供养护和决策依据,也为交警部门提供超限执法依据,以达到保障交通安全和维护桥梁道路设施的目的。

2 系统组成原理

图1 系统组成

系统整体主要基于动态称重技术[3-5],依次由高速动态称重子系统、车牌识别及现场取证子系统、车牌逆向抓拍子系统、报警显示子系统、视频监控子系统及其配套设备组成,如图1所示。高速动态称重子系统设置于公路主线适当位置,负责检测通过车辆的重量及各种交通数据;车牌识别及现场取证子系统负责检测通过车辆的前后抓拍图片及车牌信息,并与重量数据对应存储;车牌逆向抓拍子系统设置在没有中央分隔带的路段用于检测逆向行驶车辆车牌号码,并实时报警;报警显示子系统通过LED可变情报板实时显示超限车辆车牌号码,及时提示驾驶人员;视频监控子系统负责监控路段车辆的通行状况信息,并实时上传至监控中心硬盘录像机。

3 系统工作流程

系统无人值守,在不限制车速的情况下自动检测通过主线行车道车辆的各种交通数据,并实时的将交通数据通过有线或无线方式(可选)传输至大桥管理处计算机进行统计分析,如果发现超限车辆管理计算机进行报警提示,并在该车辆数据处做超限标记。系统工作流程如图2所示。

图2 系统工作流程

4 系统应用

根据超限执法相关需求,本文系统在重庆万达高速开开段进行了应用,实际安装的主要设备包括弯板传感器、动态称重仪、野外机柜、门架、车牌识别模块等。检测车道为开江至四川方向的2个车道(每个车道安装弯板传感器4块)和1个应急车道(安装弯板传感器2块)。安装应用的整体效果如图3所示。当然,根据用户实际需求,动态称重区域可以定制不同动态汽车衡产品。

图3 超限车辆动态监控及非现场执法系统应用效果

5 结语

超限车辆动态监控及非现场执法系统不但可减轻超重车辆对公路的损害,而且可以减少治超检测站人员配置、资金投入,保护执法人员的生命安全。随着公路里程进一步增加及政策支持,超限车辆动态监控及非现场执法系统推广应用前景十分广阔。

参考文献:

[1] 魏连雨,李巧茹,张多马.超载交通运输对津围公路路面和桥梁的影响及对策研究[J].天津公路,1999(5):44-48.

[2] 曾凡奇,黄晓明.超载对沥青路面的影响[J].交通运输工程学报,2004,4(3):8-10.

[3] 贺曙新.车辆动态称重技术的历史、现状与展望[J].中外公路,2004(6):104-108.

[4] 李扬.国外汽车超载治理技术的发展及应用[J].公路工程与运输,2004(9):80-82.

车辆工程的研究方向篇4

1.建设机车车辆/轨道系统安全性能试验线

为了科学、准确、公正地评价各种机车车辆的安全性能,建议在铁道部科学研究院东郊环行试验基地建设机车车辆/轨道系统安全性能试验线。所有新研制的机车车辆动力学性能鉴定试验都要在这条试验线上进行。

在轨道平顺性良好,曲线类型较少,半径较大,线路条件不固定的情况下,不可能正确、全面、客观地评定机车车辆的安全性能。因此,有必要参考北美铁道协会“AARMl00l货车性能试验分析评定标准”、美国“FRA轨道安全标准”、国际铁道联盟“UICOREB55车辆扭曲刚度检验标准”以及“德国机车车辆批准上道验收试验标准”的要求,建设我国用于试验评定机车车辆通过不平顺轨道和各种典型曲线的安全性能,以及检验车辆扭曲刚度等的永久性专用安全性评定试验线,使我国机车车辆安全性能评定试验工作得以规范进行。

2.尽快建立、健全和修改完善我国机车车辆轨道安全管理和试验评定方面的规程、规范

我国至今无自己的轨道、车辆状态的安全监控管理标准。现有的机车车辆动力学性能试验评定等标准中没有评定与脱轨关系密切的车辆扭曲刚度和通过各种轨道不平顺时的安全指标、侧向力允许标准等安全性能规定,对曲线通过安全性评定的标准也只是参照国外的标准,是否符合我国轨道实际的横向承载能力,没有通过试验验证;脱轨系数、轮重减载率、转向架、车体振动加速度等的取值和评定方法,也未进行过系统深入的试验研究,与AAR的5ft距离窗移动平均和欧洲铁路2m距离窗移动平均(也有用时间窗的)等方法存在很大差异,这对于正确评定机车车辆的性能关系极大。这些问题都必须认真研究。3.重视对已有货车运行状态的安全监测管理工作

我国货车在曲线圆缓点区、反向曲线夹直线段的脱轨事故一直不断发生;近年来,又接连多次发生空货车在状态良好的直线段脱轨的事故。因此,除应研制新型货车转向架外,还应积极研究推广识别车辆性能不良、有潜在脱轨倾向的办法和仪器,积极推广监测货车超偏载、扁疤、严重周期性减载等地面的安全监测系统。

4.大力加强列车/轨道相互作用系统安全性方面的系列研究

世界各国在车轮脱轨原因、防治措施以及安全监测管理技术、安全规程、规范等方面的研究和实践都是建立在列车/轨道动力学和轮轨相互作用系列研究成果基础上的。要从根本上提高我国铁路科学研究、管理层对脱轨机理的认识,提高我国列车/轨道系统的安全性,必须重视加强列车/轨道相互作用等专业基础方面的研究。其重点有:

车辆、轨道状态和构造参数,列车装载、编组、操纵等对脱轨安全性的影响,以及相应的监测管理技术和设备。

减少脱轨事故和减少事故损失的途径和技术措施。

建立、修改、完善列车脱轨系统安全监控管理方面的规程规范。

对脱轨机理、安全性评定指标和评定方法的试验研究。

5.组建铁路安全技术研究和监测中心

车辆工程的研究方向篇5

关键词:公路桥梁;耦合振动;研究现状;发展趋势

公路桥梁与车辆的耦合振动是指车辆等交通工具在通过某一段公路或某座桥梁的过程中,由于车辆的重力和速度使公路桥梁和车辆同时产生振动反应。这种振动反应对公路桥梁和车辆的损伤均较大,且车型越大,重量越重,其造成的损伤越严重。研究公路桥梁和车辆的耦合振动是减轻这种损伤的重要手段。

一、公路桥梁与车辆耦合振动研究的现状

信息技术的发展推动公路桥梁与车辆耦合振动的研究迈上了新的高度。科学家从纷繁复杂的理论研究中抽象出了理论研究与空间计算模型相结合的方法,使得研究的过程更加专业,研究的结果更具精确性。

(一)国外研究现状

早在二十世纪九十年代,Mulcahy、Hutton、Cheung和Gupta等研究者为使研究的结果更能反映公路桥梁与车辆的耦合振动研究结果的合理性与精确性,先后对公路桥梁与车辆的耦合振动研究做了理想化和多质量的有限元和有线条模型的模拟研究。这些模拟研究研究的主体为公路、桥梁和车辆,研究的对象为公路桥梁与车辆的耦合振动,研究的目的为减轻公路桥梁与车辆的耦合振动造成的公路桥梁和车辆的损伤,研究分为以下几个方面,分别为:第一,研究公路和桥梁路面的状况对车辆通行和车辆的使用寿命的影响;第二,研究车辆在行进的过程中加速或制动减速对公路和桥梁的损伤程度和使用寿命的影响;第三,研究公路和桥梁的类型对车辆通行状况和使用寿命的影响;第四,研究车辆的类型和重力对公路和桥梁的影响。虽然这些研究是研究者凭个人喜好进行的有针对性的研究,但无不为公路桥梁与车辆的耦合振动研究做出了贡献。后这些研究在Zheng、Cheung、Au和Cheng等四位研究者的振动梁函数法对混凝土公路的质量和跨度具有连续性的桥梁的理论研究中得到了进一步的发展。

(二)国内研究现状

我国对公路桥梁与车辆的耦合振动的研究在二十一世纪取得了突破性的进展。新千禧年跨越之际,林梅和肖盛燮两位学者通过将公路桥梁与车辆的耦合振动研究与结构力学相结合进行了公路和桥梁在跨度较大的情况下对车辆荷载性能的动态影响研究,并利用计算机等高科技技术对此研究进行动态模拟,讨论了在不同的路面状况下,车型和车速的不同对公路桥梁与车辆的耦合振动的影响。但将结构力学和公路桥梁与车辆的耦合振动的研究联系起来存在较大缺陷。文章表明略去公路路面和桥梁桥面的约束,影响了路面和桥面的质量对车辆和公路桥体的耦合振动研究结果的精确性,仅考虑车辆通行时的耦合振动,不涉及车辆产生惯性时的车辆与桥梁的耦合振动,使研究的结果在缺乏精确性的同时未具代表性。

为解决公路桥梁与车辆耦合振动研究的影响因素限制问题,学者将注意力集中于单项因素对耦合振动影响的研究中。这些研究包括调谐质量阻尼器控制对减轻车辆耦合振动损伤的影响和车辆耦合振动智能控制技术的研究。调谐质量阻尼器是一种通过降低应力峰值延长结构使用寿命的消能减震控制技术。这种控制技术通过减轻车辆通过路面或桥体时的冲击力和惯性,使得公路路面和桥体的疲劳损伤程度最小,从而延长公路和桥梁的使用寿命。国内对车辆耦合振动智能控制技术的研究主要由杨光和陈祝平两位研究者发起,他们在研究的过程中使用了磁流变液的原理对简化后的支梁振动响应进行了分析,给出了带有磁流变液等流体阻尼器支梁结构的计算结果。但这种结果只是我国研究者在这一领域的初步探索,尚需进一步的研究与发展。

二、公路桥梁与车辆耦合振动研究的发展趋势

(一)完善研究的模型与研究的计算方法

从公路桥梁与车辆耦合振动的研究现状可以看出,这一研究制作的模型和研究计算的方法尚存在改进之处。针对限制因素过多影响研究结果准确性的问题,可以采用单项控制研究的方法;针对模拟模型本身的问题,可以将研究的模型从二维转变为三维,将公路路面的状况和桥体的支撑结构考虑在内;针对计算方法存在漏洞或缺陷的问题,可以将有限元线性计算转变为非线性计算等等。

(二)典型车对公路桥梁使用寿命的影响研究

对公路桥梁与车辆耦合振动研究的主要目的即为延长公路和桥梁的使用寿命,减轻我国财政支出的负担,促进我国经济的健康可持续发展,改善人民的生活质量。研究典型车对公路和桥梁使用寿命的影响,不得不考虑公路和桥梁在特殊荷载作用下的列车安全性问题,根据我国人口分布和资源分布地域的特点,对南方公路桥梁与车辆耦合振动的研究应与对北方公路桥梁与车辆耦合振动的研究存在差异,南方资源分布较广,流通的均为荷载量极大的大型货车,南方降水资源丰富,对公路桥梁与车辆耦合振动的研究应充分考虑降水的因素。

结束语

本文是对公路桥梁与车辆耦合振动的现状与发展趋势的研究,在现状的研究中,文章从国外和国内两个方面做了介绍,国外对公路桥梁与车辆耦合振动的现状研究停留在对公路桥梁与车辆耦合振动造成影响的因素上,国内的研究学者在这一问题上的研究主要是对研究控制和计算方法的探索。为弥补这二者研究的不足,文中除了提出应将影响公路桥梁与车辆耦合振动的因素和研究控制和计算的方法相结合外,还提出了应完善研究的模型与研究的计算方法、典型车对公路桥梁使用寿命的影响以及考虑自然因素的情况下公路桥梁与车辆耦合振动的研究方向,希望这些研究方向的提出能为我国经济的健康可持续发展贡献力量。

参考文献:

[1]李小珍,张黎明,张洁.公路桥梁与车辆耦合振动研究现状与发展趋势[J].工程力学,2008,25(3)

车辆工程的研究方向篇6

为了科学、准确、公正地评价各种机车车辆的安全性能,建议在铁道部科学研究院东郊环行试验基地建设机车车辆/轨道系统安全性能试验线。所有新研制的机车车辆动力学性能鉴定试验都要在这条试验线上进行。

在轨道平顺性良好,曲线类型较少,半径较大,线路条件不固定的情况下,不可能正确、全面、客观地评定机车车辆的安全性能。因此,有必要参考北美铁道协会“AARMl00l货车性能试验分析评定标准”、美国“FRA轨道安全标准”、国际铁道联盟“UICOREB55车辆扭曲刚度检验标准”以及“德国机车车辆批准上道验收试验标准”的要求,建设我国用于试验评定机车车辆通过不平顺轨道和各种典型曲线的安全性能,以及检验车辆扭曲刚度等的永久性专用安全性评定试验线,使我国机车车辆安全性能评定试验工作得以规范进行。

2.尽快建立、健全和修改完善我国机车车辆轨道安全管理和试验评定方面的规程、规范

我国至今无自己的轨道、车辆状态的安全监控管理标准。现有的机车车辆动力学性能试验评定等标准中没有评定与脱轨关系密切的车辆扭曲刚度和通过各种轨道不平顺时的安全指标、侧向力允许标准等安全性能规定,对曲线通过安全性评定的标准也只是参照国外的标准,是否符合我国轨道实际的横向承载能力,没有通过试验验证;脱轨系数、轮重减载率、转向架、车体振动加速度等的取值和评定方法,也未进行过系统深入的试验研究,与AAR的5ft距离窗移动平均和欧洲铁路2m距离窗移动平均(也有用时间窗的)等方法存在很大差异,这对于正确评定机车车辆的性能关系极大。这些问题都必须认真研究。

3.重视对已有货车运行状态的安全监测管理工作

我国货车在曲线圆缓点区、反向曲线夹直线段的脱轨事故一直不断发生;近年来,又接连多次发生空货车在状态良好的直线段脱轨的事故。因此,除应研制新型货车转向架外,还应积极研究推广识别车辆性能不良、有潜在脱轨倾向的办法和仪器,积极推广监测货车超偏载、扁疤、严重周期性减载等地面的安全监测系统。

4.大力加强列车/轨道相互作用系统安全性方面的系列研究

世界各国在车轮脱轨原因、防治措施以及安全监测管理技术、安全规程、规范等方面的研究和实践都是建立在列车/轨道动力学和轮轨相互作用系列研究成果基础上的。要从根本上提高我国铁路科学研究、管理层对脱轨机理的认识,提高我国列车/轨道系统的安全性,必须重视加强列车/轨道相互作用等专业基础方面的研究。其重点有:

车辆、轨道状态和构造参数,列车装载、编组、操纵等对脱轨安全性的影响,以及相应的监测管理技术和设备。

减少脱轨事故和减少事故损失的途径和技术措施。

建立、修改、完善列车脱轨系统安全监控管理方面的规程规范。

对脱轨机理、安全性评定指标和评定方法的试验研究。

5.组建铁路安全技术研究和监测中心

车辆工程的研究方向篇7

关键词:应用型人才;车辆工程专业;人才培养模式

遵循党的教育方针,以培养具有创新精神和实践能力的应用创新型高级专门人才为目标,求真务实、开拓创新,以质量为根本,重视教学管理与教学改革,加强师资队伍建设、师德与学风建设、教学软硬件环境建设;发扬团队精神,坚持产、学、研相结合,努力推动学科专业的发展和教学水平的稳步提高。

突出办学理念与人才培养特色,通过人才培养教学体系与课程内容的改革,通过“理论学习与技能培养―创造力开发―应用与实践能力培养”的应用创新型人才培养模式的探索与实践,通过创新意识与实践能力培养平台的建设、实践教学体系的建设、“教学、科研实践与人才就业”三位一体的校企业合作人才培养基地的建设,构建车辆工程专业的应用型人才培养平台。

一、我校车辆工程专业的基本情况

西安科技大学车辆工程本科专业于2006年由教育部批准设立,同年开始招收车辆工程本科生。该专业主要培养面向工矿行业生产一线的矿用车辆、工程车辆等的设计、制造、试验、应用开发、运行管理、销售服务等方面的车辆工程领域的高素质应用型创新人才。2011年,我校车辆工程专业开始招收国防生,为军队和国防事业输送优秀的车辆工程领域的工程人才。2006年车辆工程专业取得硕士学位授予权,2011年车辆工程专业取得博士学位授予权,并开始招收博士研究生。2012年获批机械工程(车辆工程)博士后流动站。

积极引进高层次车辆工程专业人才,以加强我院车辆工程专业教师队伍。经过多年的积累与建设,逐步形成了一支年富力强、勇于献身西部的专业教学队伍,在人才培养、学术研究和为社会服务等方面积累了丰富的经验,取得了丰硕成果,并使该专业的师资队伍结构更趋于合理。

按照应用型创新人才培养定位的要求,通过不断改进教学方法和教学手段,夯实专业基础,强化实践环节,提升车辆工程人才的能力和素质,基本满足了市场对应用型人才知识、能力和素质的基本要求。

二、人才培养模式改革的具体目标

1.加强师资队伍建设

重点进行师资队伍的结构优化,提高师资队伍的整体素质。围绕核心课程群,建设优秀教学团队,充分运用数字化技术,丰富教学手段,提高教学质量,并健全教师培训机制。

2.完善车辆工程专业的人才培养理论教学体系与课程内容

瞄准车辆工程专业发展前沿,借鉴国内外成果,充分利用现代信息技术,形成具有专业特色的数字化课程群,并对传统课程进行优化,通过协同开发,形成优质教学资源的开放共享。

3.大力进行教学方式方法改革

依托现代信息技术,改进教学方式,完善教学手段,探索案例式、启发式、参与式教学。通过软件工具应用,促进科研与教学互动。

4.强化实践教学环节

运用信息技术,改革实践教学内容,改善实践教学模式。通过软硬件的更新与配置,改善实践教学条件。加强实验室、实习实训基地和实践教学共享平台建设。充分利用软件工具,搭建虚拟设计与演示平台,并接触网络工具,改造现有实验室。

5.更新教学管理理念

探索通过数字化技术加强教学过程管理的方法,建立健全严格的教学管理制度。

三、车辆工程专业建设思路

我校车辆工程专业,强调应用与创新型人才的培养,强调以社会需求为导向,强调面向经济建设和社会发展的主战场。本专业建设的思想是培养具备车辆工程基础知识与应用能力,学生经过四年本科学习,能在工业生产第一线从事车辆工程领域设计、制造、科技开发、应用研究、运行管理和经营销售等方面工作的应用型高级工程技术人才。坚持“夯实基础、注重实践、关注前沿、鼓励创新”的专业教育理念,由浅入深、步步推进、教学相长、逐步展开、注重实践、产研支撑、考核激励、管理科学。

四、车辆工程专业建设具体措施

1.师资队伍建设

教育教学质量的提高,关键在教师。因此,必须建设一支知识结构、学历层次和年龄结构合理的教师队伍。积极引进高层次、高水平的学有专长者来校工作,并为他们提供良好的工作、生活环境。提高现有师资的教学和科研水平,积极聘请校内外经验丰富的在职或离职教学、科研人员参与到教学科研工作中来,努力建设一支专业水平过硬、具有创新精神、年龄和学历结构更加合理的师资队伍。

2.优化课程设置与课程安排

课程体系的建设坚持“加强基础、重视应用、特色培养”,避免盲目跟进研究型大学的课程体系、教学模式。从现代工程应用角度出发,分析工程应用型车辆工程专业的学生应该学习哪些有用的基础理论,应该具备什么样的基本能力。通过以上考虑,制订课程体系,安排授课内容,开设相应的实验、实践环节。

传统课程体系建立在理论平台上,理论是实践的基础,是一种学科系统化的课程体系,强调知识的系统性和完整性。但对于某些课程,现在人们已认识到,在强调给学生传授理论知识的同时,更需要关注学生掌握了多少知识,具备了什么能力。这种新的课程体系的特点使理论成为实践的背景,强调在实践中构建自己的经验体系,更多地采取新的教学方法,比如,现场教学、案例教学等,通过这些方法加强实践教学。采用“学习―实践―再学习”的模式,在教学方法上开展案例教学、现场教学等多种形式的探索。

3.教学方法、教学内容和教学手段的研究与改革

如何把课程学习与教学理论、教育传播理论结合起来构建系统科学的方法论,如何把多媒体技术、数据库技术、网络技术等整合起来构建人工智能技术,并有效地应用于车辆工程专业高素质、应用型创新人才的培养,这是我们面临的课题和挑战,也是车辆工程专业教育改革的发展趋势。

拟采用专家指导法、教考分离法、学科交叉法、教授导学法、实践、实习教学法等多种方法的综合运用,进行教学方法改革,通过研究各种方法的优、缺点,研究组合搭配的可能性,建立完善、适用的教学方法体系,建立有效的企业沟通和交流机制,在广泛听取企业意见的基础上制订人才培养方案,构建合理的课程体系。通过我国经济与社会发展研究,借鉴其他院校的经验,构建合理的实践教学体系,以满足能力培养和全面素质教育的要求。通过加快教材建设以实现教学内容及时更新,充分反映了汽车工业领域的新发展和新要求。

参考文献:

[1]严新平,谢峻林,李志峰.应用型创新人才培养的构思[J].理工高教研究,2009,28(1):74-77.

[2]杨更社,李树刚,张涛伟.依托行业特色,优化专业结构,培养高素质应用型人才[J].中国大学教学,2011,33(1):30-32.

车辆工程的研究方向篇8

[关键词]卓越工程 城市轨道车辆工程 校外实习

[中图分类号] G642.44 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2015)10-0163-03

一、概述

2010年6月上海工程技术大学成为教育部第一批61所“卓越工程师教育培养计划”实施高校,城市轨道交通车辆工程专业方向成为试点专业方向之一。“卓越工程师教育培养计划”的核心就是培养学生的工程实践能力和创新能力,这是我国的一个新的人才培养模式,需要在实践中不断探索、完善和提高,其中校外实习则是该新型人才培养计划实践教学内容的重要组成部分。[1]

校外实习的实施过程是一个系统工程,涉及校外实习基地的建设以及与实习基地建设相匹配的实习模式、实习课程内容体系、实习教学方式、校外实习师资队伍等多个方面。[2]上海工程技术大学城市轨道交通学院在校企双方共同努力下,在校外实习基地建设、师资培养等多方面取得了一定的成果。但是随着校外实习建设不断深入,需要进一步建设提高校外实习基地教育质量和内涵。本文即根据目前城市轨道交通车辆工程专业校外实习的现状,总结目前该专业在校外实习过程中存在的主要问题,并根据本专业实习基地现状等条件,提出了针对本专业校外实习主要问题的解决方案,为其他相关院校相关专业校外实习提供借鉴。

二、城市轨道交通车辆工程校外实习现状

目前,我国由于城市轨道交通行业的迅速发展,各地相继成立城市轨道交通车辆工程专业,以培养专业的车辆工程人才。而建立城市轨道交通车辆工程专业的校外实习基地主要依靠各整车制造及运营企业,且基地发展仍处于初级阶段。在2005年1月,上海工程技术大学与上海地铁运营有限公司(现上海申通地铁集团有限公司)组成产学研合作战略联盟,共同成立国内第一家以专门培养城市轨道交通专业人才为主的城市轨道交通学院。[3]学院在成立10年左右的时间里,在校外实习基地建设中取得了一系列成果。

(一)构建了校企战略联盟的办学机制

以上海工程技术大学与上海申通地铁集团有限公司合作办学实体为基础,企业提供必要的资金、师资、产学研基地,为教学实施、教师挂职锻炼、科研和学生实习、实训与就业提供支持。形成三级的校企联合机制:校企之间的、领导之间的宏观调控;各系与分公司之间专业交流;专业课教师与现场工作人员之间的交流。这种校企战略联盟的办学机制为城市轨道交通车辆工程专业校外实习基地持续运作提供了机制保障。[4]

(二)依托产学联盟,建立了城市轨道交通车辆系列特色校外实习基地

城市轨道交通车辆校外实习基地,坚持科学发展观,做到校企共建,资源共享,优势互补,自主研发,整体规划分步实施,近年来学校和上海申通地铁集团紧密合作,建设了一系列特色鲜明的实习基地:车辆分厂维修保养基地,目前承担着城市轨道交通车辆工程专业大部分的校外实习;上海地铁龙阳路基地,基地目前承担着城市轨道交通车辆专业学生基础实习的任务;九亭大修实习基地,目前承担着车辆工程专业生产实习的任务。

(三)创建了教师企业挂职机制

学院借助校企合作办学的共建平台,把教师挂职锻炼作为培养教师的一项制度,有计划的分批派遣教师前往地铁公司挂职至少半年以上。目前为止,城市轨道交通车辆工程共有12人次教师进入上海申通地铁集团公司相关部门进行为期半年以上的挂职锻炼。通过挂职,使教师将现场企业工程知识融入课堂教学,教学内容更加丰富,教学效果明显改善。

三、目前校外实习存在的主要问题

目前城市轨道交通车辆工程专业校外实习基地建设为校外实习项目的开展提供了有利的机制保障和完善的硬件条件。但城市轨道交通车辆工程专业校外实习的具体实施是一项系统工程,需要校企双方密切合作,且无任何先例可供遵循,存在较大瓶颈问题亟待解决,因此要进行大量的摸索实践。

(一)传统的实习模式制约城市轨道交通车辆工程卓越人才培养质量的全面提高

城市轨道交通车辆工程专业实习通过不同的实习内容采用不同的实习模式。如城市轨道交通认识实习多采用传统的“参观型”实习模式,而城市轨道交通车辆生产实习则主要使用“跟岗型”实习模式,这些传统的实习模式受企业安全因素的考虑,学生绝大多数在实习中仍然为“参观者”,无法真正成为实习的“实践者”,极大束缚了校外实习的发展,无法满足城市轨道交通车辆工程专业“卓越工程师教育计划”实施的内涵建设需要。

(二)现有校外实习基地内容体系亟待优化

针对已建成的校外实习教学基地以及正在建设中的实习基地,初步实现了校外实习基地的目标体系规划,以及针对目标体系的内容规划。但随着基地建设的推进,以及基地使用中出现的新问题,还必须不断探索,进行基地实习内容体系的优化。同时,激发学生创新思维是实习基地的另一重要功能。实习基地不仅给学生提供了实习的场所,还必须使学生掌握运用所学的知识解决各种实际问题的能力。而目前现有实习基地内容规划中缺少对学生创新能力培养的相应内容,亟待完善。

(三)现有师资队伍无法深入进行校外实习环节的学生指导工作

目前城市轨道交通车辆专业虽然拥有一支学历、年龄、学缘结构较好的师资队伍,且专职教师全面参加了城市轨道交通相关企业的挂职锻炼过程,对现场工程应用等有了一定的了解,能够胜任针对现场特点进行校外实习的设计、管理工作,但实际操作能力较弱,只能辅助指导校外实习环节,而无法深入的指导学生进行具体的实践活动,因此现有师资队伍很难满足城市轨道交通车辆工程校外实习环节的需求。

综上分析,目前城市轨道交通车辆工程专业的校外实习不但在实习模式、实习内容、师资队伍的建设上存在问题,还在一定程度上制约了城市轨道交通车辆“卓越”人才的培养。

四、解决方案

通过本专业校外实习基地调研及分析存在问题可知,以城市轨道车辆校外实习基地为平台,以“卓越工程师培养计划”实施目标为引领,突破现有“参观型”和“跟岗型”实习模式,真正使学生进入“实践型”的实习模式,提升学生的工程实践能力和创新能力,对满足城市轨道交通车辆工程“卓越工程师培养计划”的要求具有重要的意义,同时也是一个非常迫切的任务。针对轨道交通车辆工程专业校外实习存在的瓶颈问题,项目拟从以下三个方面解决。

(一)整合城市轨道交通车辆工程已有及在建实习基地资源,构建多层次的实习模式,从而形成适应卓越工程师培养要求的全新校外实习模式

城市轨道交通车辆工程专业根据其培养目标经过不断优化,确定了城市轨道交通基础实习、城市轨道交通车辆认识实习、城市轨道交通车辆生产实习三个层次的校外实习课程。首先从目前已有校外实习基地,进行深层次实地调研,总结各自在发挥实习功能方面特点,从而进行各类实习模式、实习内容、可容纳实习人数分析,得出各实习模式的可行性分析结果。对目前三个层次的校外实习课程,进行对应的实习模式研究,构建多层次的实习模式,研究在学生低年级实习课程――城市轨道交通基础实习中,如何在延续“参观型”实习模式的基础上增加部分“实践型”环节,增强学生的实习兴趣及感性认识,而针对于城市轨道交通车辆专业的专业实习――城市轨道交通车辆认识实习及生产实习,需要着重研究及设计出专用的实习场地、实习工器具、实习设施及设备,建立学生真正能够实际动手操作的“实践型”的全新校外实习模式。

(二)以城市轨道交通车辆工程“卓越工程师培养计划”目标为导向,着力打造集综合性、设计性、创新性于一体的校外实习内容体系

城市轨道车辆工程专业校外实习内容体系的构建主要贯穿于校外实习的整个过程。设计城市轨道交通车辆工程专业实习内容体系的设计首先以城市轨道交通车辆工程“卓越工程师培养计划”目标为导向,并针对企业各实习基地的特点,进行全方位的实习内容体系的优化。在城市轨道交通基础实习及城市轨道交通车辆认识实习中,以原理性及验证性的内容为主,而在高阶段的城市轨道交通生产实习中,除设计企业实际操作的技能型内容外,还需着重设计具有“综合性”、“设计性”、“创新性”的内容,这些内容的设置及实施将有助于学生综合利用多门专业课的多个知识点,培养发现问题及解决问题的创新思维及实践能力,最终优化及完整城市轨道交通车辆工程专业校外实习内容体系。[5]

(三)以提升教师工程应用及实践能力为导向的城市轨道交通车辆工程专业校外实习师资队伍建设方法研究

在校外实习中的师资队伍建设主要集中在两个方面:首先需要对学校教师进行培养,以适应校外实习环节的指导。拟解决该问题的方法是通过已有的企业挂职锻炼机制,让教师进入企业进行学习,打破以往教师去企业了解工程应用知识,并不注重提高教师的实际操作能力,无法进行全程实习指导的旧机制,而项目研究则使教师以实际工程应用及实践动手能力为导向,以适应在新的实习模式及实习内容下对学生进行全方位企业实习指导的需要。其次,需要将企业专业工程人员引入校外实习指导环节,同时在企业导师的选择上,研究将企业“创新工作室”的首席研究员队伍引入教师队伍,以满足新的实习内容设计性及创新性的需要。通过这两方面校外实习师资的培养和补充,最终能够满足城市轨道交通车辆工程校外实习师资队伍建设的要求。

五、总结

城市轨道车辆专业校外实习在进行人才培养过程中起着重要的作用,但受到校外实习基地建设、实习基地管理模式、实习内容体系、校外指导教师多方面的影响。因此在明确其培养目标的前提下,除了进行实习基地建设外,还需细致进行所对应的实习模式、实习内容体系、实习教师培养等多方面的建设,以达到卓越人才培养的需要。

[ 注 释 ]

[1] 黄诗君,阳林,章争荣.工科专业校外实习基地的建设与实习新模式研究[J].广东工业大学学报(社会科学版),2014(4):52-55.

[2] 方守湖.校外实习基地建设的探索[J].实验室研究与探索,2002(4):134-135.

[3] 方宇,师蔚,柴晓冬,等.校企联合培养城市轨道交通车辆工程卓越工程人才[J].中国科教创新导刊,2012(4):187-188.

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