颤振临界风速计算值与试验值的一致性

为了准确把握扁平箱梁的颤振性能,采用节段模型风洞试验和颤振计算相结合的方法,研究了扁平箱梁断面在不同风攻角下颤振临界风速计算值与试验值的一致性.首先通过强迫振动风洞试验获得了某箱梁断面模型颤振导数;然后通过耦合颤振闭合解法获得了不同动力参数条件下的颤振临界风速;最后通过弹簧悬挂节段模型风洞试验测试获得了相同参数条件下的颤振临界风速.计算值和试验值对比结果表明:在0°攻角下扁平箱梁模型颤振临界风速的计算值与试验值保持一致,6种工况下两者差异分别为0.12%、0.50%、4.90%、4.10%、4.84%和1.43%;当风攻角为3°和5°时,颤振临界风速的计算值与试验值较难保持一致,最大差异值可到10.4%;通过对比颤振因子在计算和试验条件下的离散性,在排除非线性气动力和结构阻尼的影响后,推测造成此差异的原因是耦合颤振运动中相位角的变化引起了颤振导数的变化.      

米轨客车迫导向转向架动力学性能研究

建立了米轨迫导向转向架客车的动力学模型，提出了迫导向机构的等效处理方法，以研究迫导向转向架导向机构参数对客车动力学性能的影响，计算结果表明，增大迫导向机构刚度和增益有利于提高蛇行失稳临界速度和曲线通过能力；连杆间铰链的间隙则对迫导向机构的性能有明显不利的影响。     

Complex Mode Frequency Iteration Method for Flutter Analysis of 2-DOF Systems

For a vibration system with 2-DOF of bend and torsion, itscritical flutter wind speed can be calculated by using complex mode frequency iteration (CMFI) method based on MatLab 5.2, the results of which are in agree with those acquired by wind tunnel test. Not only critical flutter wind speed, but also vibration characteristic of a system under different wind speeds can be determined. CMFI method is suitable for both of separated-flow torsional flutter and classic coupling flutter analysis, which is presented by flutter analysis of an ideal thin plate and a bluff bridge deck. Furthermore, it is proved through the investigation of the relationship between flutter derivatives and its critical flutter wind speed that coupling aerodynamic derivatives are necessary for classic coupling flutter to occur.     

交流电力机车传动系统启动过程动力响应分析

随着机车速度的提高，对机车传动系统的动力性能要求越来越高。对200km/h交流电力机车传动系统在启动过程中的强迫动力响应进行了分析，建立了驱动装置的计算模型，通过振型叠加法，得到传动系统的强迫扭转动力响应。计算了在给定激励下的动载荷放大系数，并分析了激励函数及阻尼对动力响应结果的影响。     

模态变化对钢桁梁桥的损伤检测研究

通过改变钢桁梁模型桥单元刚度模拟其结构损伤,利用有限元结构动力分析程序对该模 型桥在”损伤”前后进行了结构动力分析。发现振动模态的变化对单元损伤的程度较为敏感且有 对应关系。选用结构振动模态作为权数,提出了一种对结构损伤前后的模态变化量进行加权处理 的新方法,利用该方法能够对单元损伤实现有效定位。      

大跨度钢管混凝土提篮拱桥地震反应分析

结合某大跨度钢管混凝土提篮拱桥的工程实例,采用有限元法建立其空间动力计算模型,考虑了剪切变形的影响,通过M法原理模拟了地基与基础的相互作用,用子空间迭代法分析了动力特性,并分别应用反应谱法和考虑几何及材料双重非线性的时程分析法分析了该拱桥的地震反应,并对2种方法的计算结果进行了比较.     

自激气动力有理函数系数的直接识别算法

有理函数系数识别是基于气动力有理函数逼近的桥梁颤振计算的前提条件. 有理函数滞后项的数量对其系数的识别结果影响较大，现有方法中一般仅考虑单滞后项的有理函数系数识别，易造成气动力描述上的失真，进而导致桥梁颤振计算结果不准确. 基于正弦信号的自激气动力在时域上与有理函数对等的原则，采用最小二乘拟合方法，提出了一种可计入多个滞后项的有理函数系数的直接识别算法. 以薄平板模型为对象，利用强迫振动风洞试验获得了自激气动力，采用该算法直接识别了计入不同滞后项的有理函数系数，并分析了滞后项数量对气动力重构精度影响以及对颤振临界风速计算精度的影响.通过自由振动颤振试验获得了实际的颤振风速，进而与采用识别出的有理函数计算的颤振风速进行对比，结果表明:颤振临界风速的试验值与计算值吻合较好，从而验证了本文所提识别算法的准确性；与现有的有理函数系数识别方法相比，本文提出的识别方法兼顾了效率和精度，可广泛用于实际桥梁断面自激气动力有理函数系数的识别中.      

柴油机瞬时转速的仿真计算与分析

根据柴油机的动力学和运动学，建立了柴油机瞬时转速的计算模型，在LabVIEW软件开发平台上开发了仿真计算软件，进行了柴油机瞬时转速的仿真计算与分析．在实验室进行了柴油机瞬时转速的测量与分析，并与仿真计算结果进行了比较，证实了柴油机瞬时转速计算模型的正确性和对故障的可诊断性．考虑螺旋桨对瞬时转速的影响，分析了瞬时转速分析法用于船舶主机（柴油机）监测与诊断的应用条件．     

基于传递矩阵法的车辆振动特性分析

针对车辆系统的振动特性,建立一种柔性车体动力学模型,根据车辆结构的局部相似性,将车辆系统划分为多个子结构,利用拉普拉斯变换推演了子系统的传递矩阵,并且将其应用于整个车辆系统.应用传递矩阵比较分析了车辆系统的振动模态和简谐激励响应,结合拉普拉斯逆变换分析了轨道不平顺度引起的时域随机振动响应.结果表明,传递矩阵法分析车辆系统动态特性具有较好的精确性,车体加速度随车辆运行速度增加而增大;而且传递矩阵法有利于简化模型,减少计算量.     

景观河供水方案设计实例分析

以福建师范大学景观河为例,探讨了地下水供水设计方案.建立了水均衡方程式,分析了各均衡要素之间的数量关系,采用有限元法进行计算,在此基础上提出了以地下水为供水水源地的供水设计方案.结果表明,水文地质学中的水均衡和动态平衡理论对景观河供水方案设计具有理论意义.     

动载作用下柔性车体结构疲劳寿命的仿真

为准确预测随机动载作用下柔性车体结构的疲劳寿命，将多体动力学仿真和有限元分析相结合，建立了车体多体动力学模型．计算了35个关键部位的载荷历程，并用准静态应力分析法获得了对应的应力影响因子．用模态分析技术获得了车体结构固有频率和模态振型，用子结构技术获得了车体有限元缩减模型．根据危险应力分布、应力时间历程以及Palmgren-Miner损伤理论，利用疲劳分析软件FE-FATIGUE的基于应力的安全强度因子分析法和MATLAB的WAFO技术对柔性车体结构疲劳寿命仿真．仿真结果包括损伤和疲劳寿命预测．     

水泥混凝土路面脱空判别研究与工程应用

针对目前水泥混凝土路面脱空现象的普遍存在和判别手段、判别方法的局限性,重点介绍了多级荷载回归法,并提出基于落锤式弯沉仪（FWD）的脱空临界线判别法,结合Winkler地基上的多块板有限元体系和非线性最小二乘优化方法,较好地反映了接缝传荷、现场基础强度对板角弯沉的影响。工程应用表明,该方法可以较好地反映现场实际情况,并适合于现场指导施工或大量数据的批量处理。     

稳健性优化方法在铁道车辆优化中的应用

采用一种基于灵敏度分析的稳健性优化方法,以某铁道车辆转向架悬挂参数为设计变量,针对该车辆的稳定性进行了优化设计,并结合正交试验参数灵敏度分析方法对优化后的悬挂参数进行了灵敏度分析.研究结果表明,稳健性优化设计得到的悬挂参数不仅使该车辆拥有较高的临界速度,且临界速度对各悬挂参数的灵敏度均很低,文中优化后车辆的临界速度达到了505 km/h,当各悬挂参数改变时,临界速度变化不到5％.     

结构声辐射边界元声学灵敏度研究

声学灵敏度反应了结构振动引起的辐射声压与结构表面法向振动速度之间的关系.分析了基于边界元法的结构振动声辐射计算原理,推导了声学敏度.用有限元法计算结构动力学响应,以有限元法计算的结构振动速度为边界条件,基于边界元法计算结构振动幅射的声压及声压对振动速度的灵敏度.以一六面体的振动为研究实例,得到了其振动的外场声压及其对结构振动法向速度的灵敏度.结果表明声学灵敏度只与结构几何形状及设计域点的位置有关.     

屈曲分析在车辆应用中的关键技术

随着铁道车辆高速重载的发展，对车辆零部件的性能要求越来越高．转向架和基础制动装置中的受压杆件，除了保证其刚度和强度外，还应进行屈曲分析，保证杆件的稳定性．论述了线性屈曲分析有限元法的基本原理，并对转向架交叉杆和制动拉杆进行了稳定性分析，指出了制动拉杆稳定性中存在的问题，说明了屈曲分析在车辆中的应用技术．     

基于响应面法的连续刚构桥梁体系可靠度分析

为了解决分析桥梁结构可靠度时功能函数不存在显式的问题,在现有响应面法的基础上,提出了改进的响应面法;利用有限元软件,对某高墩大跨连续刚构进行了受力分析;选取压应力、拉应力和稳定性失效3类失效模式,在改进的响应面法基础上,利用编程软件MATLAB,实现连续刚构桥梁体系可靠度的计算.算例分析表明,该方法迭代次数少,效率较高,可实现连续刚构桥功能函数重构和体系可靠度计算.     

电气化高速铁路接触网微风振动特性

为评估接触线微风振动现象对接触网运营的的影响,计算不同风速下的接触线风振幅值,基于模态分解法推导了电气化高速铁路接触网垂直方向上的微风振动方程.首先求解出接触网的固有频率与振型,然后推导作用在接触线上的微风激振力,最后计算接触网在发生微风振动时,不同风速作用下各频率对应的振幅.分析风速、频率与振幅的对应关系.结果表明,接触线微风振动的最大幅值一般在1 mm以内,不会产生输电线微风振动时类似的振动幅值;文中算例接触线微风振动最大幅值出现在风速为1.44 m/s时,仅有0.96 mm,不会对电气化铁路的实际运营造成显著影响.      

高速受电弓-接触网系统动态受流性能的仿真分析

采用了MSC-MARC软件对受电弓-接触网系统的动态受流性能进行了仿真,分别建立了接触网和受电弓两个子系统的有限元模型,通过接触实现了两个子系统的耦合,进行弓网的动态分析．通过仿真,将低速下得到的结果与国外的结果相比较,验证了软件分析结果的正确性．针对高速铁路一种受电弓-接触网的设计参数,对弓网之间的相互作用进行了分析,得到了高速下接触网的动态抬升量,接触压力和离线率,通过参数的调整保证弓网可靠作用达到良好的受流．对高速受电弓与接触网的相互作用进行了大量的仿真并对结果进行分析,为进一步研究高速下受电弓与接触网不同参数的配合奠定了基础．     

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针对传统统计学方法在研究浮动车车速时未考虑其空间结构性的问题,在分析传统统计学研究缺陷的基础上,介绍了地统计学的特点、应用领域和在车速研究中的应用原理;阐述了空间分析方法的总体模型和算法流程．利用北京市2005年5月研究样区的实际速度数据对浮动车的车速进行了空间结构分析和空间插值分析．结果证明,地统计学方法作为一种分析空间数据的新方法,能够解决传统统计学方法无法解决的空间变异性问题．对研究具有空间特征的交通对象,开辟了一条新途径和提供了一种新思路,对研究宏观层面的交通规划和中观层面的交通系统运行特征具有重要的参考意义并具有广阔的应用前景．     

牵引力对机车横向运动稳定性的影响

为了探明机车牵引状态下的横向稳定性,采用多体动力学软件SIMPACK建立了某型提速机车动力学模型,以非线性临界速度作为机车横向稳定性的评判指标,并采用数值积分方法计算了机车临界速度,研究了牵引系数对机车直线和曲线临界速度的影响规律.研究结果表明:机车牵引力的存在改变了轮轨切向蠕滑力的大小和作用方向;随着牵引系数的增大,机车在直线和曲线上的临界速度均先增大后减小;机车曲线上的临界速度低于直线上的,同一牵引系数下,曲线半径越小,临界速度越低;在牵引工况下,轮对横移量不宜再作为机车曲线稳定性的判定指标,采用轮轨纵向蠕滑力对稳定性进行评判更为合理.