基于AnyLogic仿真的城市轨道交通枢纽通道宽度研究

选取北京城市轨道交通枢纽西直门站单双向客流条件下的步行通道进行调研,采集乘客步行速度,统计得到85%行人步速分布区间。基于Any Logic软件构建客流交通模型,利用调研数据标定仿真参数。在仿真过程中通过改变通道宽度及客流量,输出通道内的区域密度数据,拟合宽度-密度函数曲线并建立函数模型。最终给出不同客流量条件下的通道宽度建议取值。     

高速铁路高架桥接触网系统上行先导起始研究

高速铁路高架桥接触网系统上行先导起始研究是高速铁路防雷研究的基础。结合雷电先导分形发展理论,建立雷击高速铁路高架桥接触网系统的雷电先导分形数值计算模型。利用该模型进行多次仿真,分别得到不同的接触网系统工作电压、高架桥高度、雷电流幅值、雷电先导起始位置下雷击过程中AF线和承力索表面场强的最大值。分析结果表明:4个因素均对各导线表面场强产生不同程度的影响,但在雷电先导跃变前,各导线表面场强的最大值均达不到上行先导起始条件,即高速铁路高架桥接触网系统在雷电先导跃变前不易产生上行先导。结果可为今后高速铁路防雷研究提供一定理论基础。     

基于分形理论的高速铁路高架桥接触网系统雷击空间电场研究

雷击高速铁路高架桥接触网系统的空间电场研究是高速铁路防雷研究的基础。本文采用有限差分法和超松弛迭代法计算雷击高速铁路高架桥接触网系统的空间电场,结合雷电先导分形发展的统计特性和跃变判据确定出相应的模型参数,建立并验证了雷击高速铁路高架桥接触网系统的雷电先导分形模型。通过该模型的仿真,得到接触线和AF线有无工作电压、不同高架桥高度和不同雷电流幅值3种情况下的雷电跃变前一瞬间的空间电场。分析结果得出:接触线和AF线的工作电压、高架桥高度和雷电流幅值均会影响该空间电场的分布,雷电流幅值还会影响该空间电场的数量级大小。     

接触网分布参数对供电系统功率因数的影响

常规牵引供电系统分析在采用集中参数模型时,往往忽略导线分布参数影响,难以准确评估不同列车对数下客运专线功率因数.本文运用导线分布参数,建立了供电系统仿真模型,运用该仿真模型对不同发车密度下客运专线功率因数进行了定量计算;最后对某客运专线进行了实际测试,测试结果验证了模型的正确性,可以指导工程设计和运营维护.     

米轨铁路小半径曲线地段轨距加宽问题分析

米轨铁路采用小半径曲线有利于适应山区地形,但如曲线半径过小,为使列车顺利通过曲线,轨距常需要加宽。本文通过理论分析和动力学仿真计算对米轨铁路小半径曲线的轨距加宽条件和限值进行研究;利用构建的动力学模型分析了不同小半径曲线条件下轨距加宽对车线系统动力特性的影响,并提出了不同曲线半径下的轨距加宽建议值。     

山区峡谷大跨度拱桥桥址区风参数数值模拟研究

为研究山区峡谷风参数受地形因素的影响,采用数值模拟的方法,对建设在中国西部山区的一座大跨度拱桥进行桥址区风场分析。首先,建立三维数值分析模型,以圆曲线+余弦曲线的形式对桥位区域进行边界拓展,并在边界上施加指数律风速边界条件;再利用FLUENT对流场进行求解。通过对各来流条件下数值计算结果进行对比分析,研究风速放大因子沿主梁及拱肋的分布规律,风偏角和风攻角受地形的影响以及风参数沿高度的变化规律,并讨论风场的峡谷效应以及折减效应。研究结果表明:多数工况下桥位处风速由于高陡山体的折减效应而减小,而在一定的来流条件下,桥位处风速因峡谷效应而放大;高陡山体以及深切峡谷会导致风偏角和风攻角的较大变化;风参数沿高度方向的分布规律受到高陡山体影响而改变;拱肋处在同一来流条件下的峡谷效应与折减效应与主梁基本一致。     

基于ArcWeld的电弧焊仿真模拟

文章介绍了熔化极气保焊仿真模拟软件ArcWeld,利用ArcWeld进行焊接仿真时,根据用户定义的焊接条件,求解器确定计算域,并划分网格进行有限元分析,从初始条件和边界约束出发,在三维网格上迭代求解,最终得到收敛解,并将仿真结果显示在图形界面中.针对铝合金材料的气保焊过程基于不同的焊接条件进行了仿真计算,获得温度场分布...     

高速铁路信号系统的雷电暂态模型研究

信号系统是高速铁路的控制中枢,也是容易遭受雷击的薄弱环节,为了实现信号系统防雷故障的定量分析,需要建立信号系统的雷击仿真模型。通过测试获得系统中设备的散射参数、进行导纳参数转换,采用矢量匹配法获得导纳函数的极点分布。利用电路综合理论建立系统的差模和共模雷电暂态仿真模型,并通过实验室暂态响应试验验证模型的有效性,仿真结果与试验结果误差在5%以内。基于该模型建立包括接触网在内的整个信号系统雷电暂态模型,分析雷击接触网时各信号设备的雷击过电压,并结合设备的绝缘耐受水平分析信号系统中雷电防护的薄弱环节,所获结果可以用于指导高铁信号系统的防雷设计和故障分析。     

各向异性渗流深埋隧洞衬砌外水压力解析研究

基于渗流力学基本理论，进行各向异性深埋隧洞渗流场解析研究。由稳定渗流场基本微分方程结合深埋隧道渗流场边界条件，利用坐标变换法将地层从各向异性转换为等效各向同性，运用保角变换将渗流方程转化为Laplace方程；将围岩渗流区域进行分区计算，得到围岩的渗流量计算公式；考虑衬砌为各向同性渗流，根据围岩与衬砌分界面上的渗流量相等得到衬砌外水压力的解析表达式，在此基础上考虑注浆圈及其对衬砌外水压分布的作用，得到了带注浆圈隧道衬砌水头和渗流量的解析解；通过与各向同性解析解和数值算例的计算结果对比，验证了公式的正确性。分析围岩水平与竖向渗透系数、注浆圈参数、衬砌参数、作用水头高度和隧道半径等因素对衬砌外水压力的影响，并考虑了各向异性渗流情况下衬砌外水压力与隧道渗流量的关系曲线。     

压力型锚索锚固段应力分布规律及锚固段设计

根据Mindlin问题的位移解和弹性力学理论,基于变形协调假定,导出了压力型锚索锚固段粘结应力和轴力分布弹性理论解.采用岩质边坡条件下的参数,对锚固段应力分布进行了计算,总结了软岩条件下锚固段应力分布特征,并具体分析了锚固体半径对应力分布的影响,提出在设计中可以利用应力分布弹性理论解计算得到的应力分布曲线和应力峰值进行锚固段设计的思路,为压力型锚索的设计计算提供了一种参考依据.     

基于仿真的城市轨道交通站台客流滞留分级预警方法

站台是城市轨道交通车站客流集散和客流高峰期限流的核心区域。运用计算机仿真的方法对列车延误时站台的客流滞留、密度分布和服务水平变化过程进行了仿真研究,测算了站台达到拥挤和安全极限时的客流容量,分析了不同客流到达率下站台达到拥挤和安全极限的时间分布以及服务水平变化曲线,并提出利用关键控制点对站台进行客流拥挤和安全分级预警的方法。     

基于Simulink模型的先导式溢流阀动态特性仿真方法

以三节同心溢流阀为例研究先导式溢流阀动态特性的仿真方法,首先以反推(用p求q)法求解溢流阀静态特性方程组,计算出溢流阀工作点结构参数,然后以溢流阀动态特性方程组构建了Simulink模型。通过仿真得到了以流量为阶跃输入信号、以响应压力为输出信号的理论曲线。仿真结果表明溢流阀动态响应特性的决定因素不是阀芯和弹簧构成的二阶环节,而是主阀上、下腔的液容容积和固定阻尼器直径。上腔容积主要决定响应曲线的超调量,下腔容积主要决定响应曲线的时间;在仅减小固定阻尼器直径其它参数不变的情况下,超调量Mp降低和调整时间ts延长。实验结果证明,结构参数模型法仿真曲线和实验结果曲线基本一致,为液压系统性能研究提供了可行方法。     

重载铁路25 t轴重列车轨道荷载谱的绘制

轨道荷载谱是轨道部件设计时的重要参考依据.本文依托大秦重载铁路轨道动力学荷载长期监测数据,统计了25 t轴重的 C80重车通过半径为500 m曲线、半径为800 m 曲线和直线段3个特征工点时列车轮轨荷载分布,绘制了不同线路特征条件下的轨道荷载谱,分析了轮轨冲击系数等动力学参数的分布密度.通过轨道荷载谱揭示了25 t轴重疲劳荷载作用下的轮轨冲击系数分布特点.     

城市轨道交通车厢内视觉广告合理设置研究

将视觉广告设置在城市轨道交通车厢内乘客密集的区域才能发挥其优势通过分析得出:车厢设施的类型和布置是决定乘客分布的主要因素.将车厢内的站立区域分为不同的设施服务区,对北京轨道交通典型线路设施服务区内乘客数的变化进行实地调研.运用非线性数值回归的统计分析理论,拟合北京地铁4号线和13号线乘客密度与各区域人数的关系曲线,得到乘客在车厢内的分布规律,为车厢内视觉广告的设置提供理论依据,并对广告的合理位置和内容提出建议.     

基于传输线法的高速铁路贯通地线暂态研究

提出了基于传输线法建立高速铁路贯通地线的等效电路模型,根据电磁场理论确定等效电路模型中各分布参数具体数值的计算方法。在ATP-EMTP中计算分段导体长度不同时,2根平行贯通地线上轴向电压峰值分布情况。通过与CDEGS中仿真结果的对比,得到雷电流作用下基于传输线法的贯通地线等效电路模型中分段导体长度选取的最佳值。研究结果表明当分段导体长度为4 m时,计算误差最小,能够满足工程应用的要求,也验证了本文研究方法和研究结果的有效性。     

压实黏性土剪切破坏参数探讨

压实黏性土是静水压力和应变率相关性材料,其强度与土体的实际应力状态有关.通过静水压力试验和常规三轴压缩试验,通过不同压实度和含水率下压实黏性土的应力一应变曲线,得到了剪切破坏面函数、剪切运动硬化和基于能量损伤软化函数.通过对试验数据的拟合分析,对黏性土剪切运动硬化参数和剪切破坏面参数进行了探讨,验证了在地基处理中,黏性土在低围压条件下表现出软化,而在高围压条件下表现出硬化的现象,可以采取强夯法与振冲法相结合对黏性土地基进行处理.     

450MHz频段电波传播路径损耗模型的研究

高速铁路450MHz频段的无线覆盖是系统设计和建设的重点和难点。通过对电波大尺度传播模型的理论分析,结合我国高速铁路穿越复杂地形的实际特点,利用最小平方差估计法对高速铁路典型地形条件下450MHz频段电波传播进行建模。基于某客运专线试验段测试数据,分别对平原、路堑、桥梁、车站及丘陵等典型地形条件下的路径损耗指数n、标准差σ和相关系数γ进行统计,求解出上述五种地形条件下的电波传播模型,并对模型中参数的差异进行分析,最终建立高速铁路完整电波传播模型。     

北同蒲恒山余脉越岭选线

北同蒲新建铁路工程经恒山余脉越岭,地形、地质条件较为复杂。通过区域地形研究、区域地质勘察,在初步选定越岭范围内,综合各方面因素对几个不同越岭位置的方案进行分析比选。     

悬挂式个人快速运输车辆转向架构架结构轻量化优化研究

在悬挂式PRT(个人快速运输)系统已有结构的基础上,对该系统转向架构架进行结构轻量化优化研究.运用拓扑优化相对密度法中的SIMP(固体各向同性材料惩罚模型)方法进行走行轮安装座拓扑优化及构架主要板梁厚度优化,并对优化前后的仿真结果进行对比分析.根据构架不同区域优化后的应力、应变结果对构架参数进行调整,并在考虑构架实际结构及功能性结构的前提下控制优化参数以得到构架整体优化结果.结果 显示,构架优化区域体积大幅减少,轻量化结果明显,且整体结构强度良好,能满足列车在最恶劣工况下安全运行.     

疲劳失效寿命概率分布的连续模型

材料疲劳失效寿命分布的一般模型是在给定存活率下的疲劳曲线，而强度分布的建立，是基于给定存活率下的S－N模型，通过函数概率变换的方法实现。在某些情况下，如进行复杂应力条件下的疲劳素损伤分布分析，疲劳失交寿命和应力幅水平的连续分布模型更有意义。本文通过建立疲劳失效寿命分布参数与应力幅水平的关系，提出了一种的疲劳失效寿命关于应力幅水平概率分布的连续模型。由于疲劳试验的长时间和高费用以及在某些情况下，试验会意外终止，得到的疲劳失效寿命样本通常是不完全样本。因此，采用截尾数据的极大似然参数估计。为了建立分布参数与应力幅水产的一般规律，对疲劳试验数据手册中提供的多种材料中有代表性的金属材料分组疲劳试验数据进行了分析，结果是，随着应力幅水闰的降低，疲劳寿命分布的均值和方差均单调增加，疲劳寿命分布的概率密度曲线形态随着均值的增加而变遍、变宽。尽管材料不同，试验方法不同，试验数据的来源也不同，但所表现出的规律却是相同的。其一，概率密度曲线随应力幅水平而变化的规律是相同的；其次，均值和方差与应力幅水平成乘幂关系。通过对大量试验数据的分析，得到了两个基本的经验关系，其一是疲劳寿命均值与应力幅水平的关系；其二是方差与应力幅水平的关系。