(城市公共交通车辆塞拉门运动仿真与设计)大学生科研训练计划项目申请书

大学生科研训练计划项目申请书 国创项目、 省创项目、 校级 SRTP 项目 项目名称：城市公共交通车辆塞拉门运动仿真与设计 负 责 人： 吴豪 学 号： 20120910 院系专业： 机械工程学院车辆工程 联系电话：电子信箱： 指导教师： 倪文波 联系电话：填表日期： 2014.04.05 西南交通大学教务处制表 填 表 说 明 一、申请书按照表格的要求，逐项认真填写，填写内容必须实事求是，表 达明确严谨，空缺处要填“无” 。 二、“所属学科”按一级学科列出，跨学科最多写三个。 三、“起止时间”原则上为 2014 年 05 月至 2015 年 04 月。 四、“项目组成员”人数原则上不超过五人。 五、材料规格：用 A4 纸双面打印（复印），左侧装订。 项目名称 城市公共交通车辆塞拉门运动仿真与设计 项目性质 发明、设计 基础性研究 应用性研究 社会调研 项目来源 自主立题 教师指导选题 所属学科 机械类 申请经费 起止时间 2014 年 05 月至 2015 年 04 月 姓名 学号 学院专业 项目中主要承担任务 吴豪 20120910 车辆工程 队长 刘彬 20120887 车辆工程 提供机械传动理论知识 郭振凯 20120911 车辆工程 提供电气控制知识 陈家毅 20121016 车辆工程 计算机仿真和力学分析 项目组成员 高超 20120898 车辆工程 使用计算机进行三维建模 姓名 倪文波 单位 机械工程学院 职务/职称 教授 电话E-mail 时间 授课名称 授课对象主要教 学工作 简历 2007-至今 列车网络 本科生 时间 项目名称 获奖情况 导 师 主要科 研工作 简历 1996-至今 十几项科研项目 无 一、申请理由（包括项目背景及自身具备的知识、素质、能力和已参加过 SRTP 等科研项目的条件） 项目背景：城市公共交通车辆中，包括代表传统的公共汽车和地铁，承担了庞大运载量的重任。其中， 作为乘客上下车通道的客车室门直接影响车辆的运营；塞拉门系统以其突出的综合性能（安全性、防 噪性、密封性和可控制性等）在世界各地的城市轨道车辆中得到广泛推广。而传统的公共汽车客室门 仍然采用的是气动折页门，面对庞大的客运压力：车内空间得不到有效利用、易发生夹压事故。因此， 在目前现有的塞拉门的技术背景条件下，通过运动仿真模拟和力学性能测试，运用机械专业知识，优 化设计一款适用于公共汽车的塞拉门系统是本课题的研究方向。 队伍情况陈述：本课题小组选定此课题是综合考虑到队伍成员来自于机械工程学院，综合所学各门科 目，将所学习的理论知识应用到实践，对于我们提高思维能力、动手实践能力、团队协作能力和深化 理论知识有着深远影响。由于本课题的研究主要涉及到计算机三维建模能力、力学知识、机械原理和 涉及知识、机电控制知识和 UG 等软件使用能力。因此完成此课题不仅需要良好的理论知识作支撑， 还需要所有队员持之以恒的协作能力。虽然在此之前所有的队员均没有参加过 SRTP 科研项目，但是 我们多个队员曾经参加过各类数学建模大赛和校级机器人创新设计大赛并取得了佳绩。抱着毅力和决 心我们组成了一个团队，历经多次讨论，最终确定了本科研课题研究内容。 二、项目简介（300-500 字左右） 世界各国公共交通车辆以及其车门的结构和类型多种多样，城市公共交通围绕如何高效率、大规 模的运载乘客而不断改良，其中一个直接与其相关的影响因素就是客室门的性能。塞拉门系统以其突 出的综合性能（安全性、防噪性、密封性和可控制性）得到广泛推广，而传统的公共汽车客室门仍然 大量采用的是气动折页门，面对庞大的客运压力：车内空间得不到有效利用、易发生夹压事故。因此， 在目前现有的塞拉门的技术背景条件下，通过运动仿真模拟和力学性能分析，运用机械专业知识，优 化设计一款适用于公共汽车的塞拉门系统是本课题的研究目标。 城市公共交通客室门应该具备以下要求：有效而足够的开度、车门的开闭装置要简便可靠、应对 突发紧急情况能够正常启动、车门要采用防火性材料以保障广大乘客的安全等。因此，具备这些良好 综合性能的塞拉门将成为未来几十年公共交通车辆客室门的不二选择。然而，由于塞拉门系统具有这 些优势因而也决定其结构较其他类型车门更加精密复杂。此外，塞拉门在国内公共交通车辆上还未得 到普及，相关实用性还有待提高。本课题旨在设计出能够运用于城市公共汽车客室的塞拉门。 本课题对现有客室塞拉门进行理论研究，使用 UG 等软件建立塞拉门仿真模型，将塞拉门运行中所 涉及的机械传动和电气控制作为运动仿真模拟的输入参数，模拟出各种条件下塞拉门的运行情况。分 析得出性能最好的数据，切合到城市公共汽车的实际情况，设计出适合其的最佳塞拉门设计方案。并 在经费允许的条件下，做出含有驱动传动装置、承载导向装置、门扇、电子门控器为主的 1:10 塞拉 门设计实物。总结的说：本文依托计算机三维建模能力、力学知识、机械原理和设计知识、机电控制 知识和计算机仿真模拟知识，在现有技术下设计出适合公共汽车的塞拉门系统。 三、特色与创新点（200 字以内） 特色：本课题将建立塞拉门系统的三维模型，说明其结构中的驱动传动装置、承载导向装置、操作装 置，门扇（包括门板、玻璃、密封胶条等），控制部件中的电子门控器和其他附属零部件的工作原理 和运作情况。 创新点：本课题对塞拉门机械传动、电气控制以及受力分析的参数控制，得到综合性能优越的方案， 设计出适合公共汽车的塞拉门模型，并将此公共汽车塞拉门系统设计方案做出 1:10 的实物模型。 四、项目进度安排（查阅资料、选题、自主设计项目研究方案、实验研究、数据统计、处理与分析、 研制开发、填写结题表、撰写研究论文和总结报告、参加结题答辩和成果推广等） 起止时间 开展内容 2014.4-2014.5 查阅相关资料，确定课题，联系导师，确定课题研究方向 2014.5-2014.7 制定课题执行安排表，成员分配好学习任务，定期开会确保进度 2014.7-2014.8 建立塞拉门机械部分装置和电气控制装置模型，仿真出运动过程 2014.8-2014.9 记录实验数据，进行数据统计和后期处理 2014.9-2014.10 设计研发适用于公共汽车的塞拉门三维模型 2014.10-2014.11 整理研究成果，准备中期检查的答辩 2014.11-2014.12 购买所需材料，准备好实物模型所需要的全部构成部件 2014.12-2015.1 将所有部件组装成公共汽车的塞拉门实物模型，调试其工作状况 2015.1-2015.2 填写结题表，撰写此课题研究论文和总结报告，准备结题答辩 五、拟利用资源（实验室、研究所、实训基地、仪器设备、资料等） 图书馆、工业中心、机械实验室、机车车辆实验室 六、所需经费及使用计划（购置实验材料、试剂、药品、加工测试、图书资料、复印、调研、交通等 经费开支） 支出科目 经费预算 图书资料 300 交通经费开支 100 购置模型部件（传动装置、电气控制装置、门扇及其他零部件） 3500 加工费用 3000 组装调试和维护 500 七、预期研究成果形式： 1.文献资料综述 2.调查报告 3. 研究论文 4.开发软件 5. 设计 6.硬件研制； 7. 申请专利 8.其他 名称： 八、项目诚信承诺 本项目全体成员慎重承诺，本项目研究将遵守学校有关规定，恪守学术规范，不抄袭他人成果， 不弄虚作假，先诚实做人，再诚信做学门和研究，按项目研究