基于动力学仿真的悬挂式单轨交通限界计算

文章参考地铁限界标准以及跨座式单轨车辆限界标准,提出了一种结合动力学仿真的悬挂式单轨车辆限界计算方法,计算了一种悬挂式单轨车辆的车辆限界和设备限界,为我国悬挂式单轨交通的建设提供一定的参考。     

地铁车辆车体侧摆试验及参数灵敏度分析

通过车辆动力学仿真来计算车辆动态限界的方法在我国已被广泛应用。动力学模型是影响车体动态限界计算精度的关键因素,可以通过车体倾摆试验来验证动力学模型。以某地铁列车的拖车和动车为研究对象,建立了车辆非线性动力学仿真模型,开展了车体侧摆试验。通过仿真和试验的相对误差分析,验证了仿真模型的准确性;设计了关键悬挂参数的正交试验,分析了关键悬挂参数对车体侧摆角度灵敏度的影响,以及关键悬挂件非线性对误差的影响。     

全动态包络线地铁车辆限界研究

在综合分析各种机车车辆限界校验方法的基础上，提出了一种全动态包络线地铁车辆限界计算的方法。以车辆全动态包络为基础，既能制定出安全经济的地铁限界，又能科学可靠地校验地铁车辆运行的安全性。     

抗侧滚扭杆刚度对地铁车辆动态限界的影响

对抗侧滚扭杆如何影响地铁车辆车体限界进行分析。从限界标准公式入手,分析抗侧滚扭杆刚度如何参与限界计算。以国内某A型地铁辆为研究对象,采用现阶段3种常用的限界计算方法开展限界分析,对比研究抗侧滚扭杆刚度与车辆限界变化的规律及不同方法下的差异。采用动力学模型,以风压变化为条件,通过比对分析,提出抗侧滚扭杆刚度的取值范围建议。     

深圳地铁11号线车辆限界校核

介绍车辆限界计算的原则和计算要素,依据CJJ 96—2003《地铁限界标准》,以深圳地铁11号线车辆为例,对各种工况组合情况下的车辆进行了限界校核。     

地铁B型车车体弹性变形量对车辆限界的影响研究

为了研究车体弹性变形量对车辆限界的影响情况,依据EN 12663对地铁某B型车体进行仿真计算,分析其模态及不同工况下的车体受载变形情况,找到对车辆限界产生影响的车体变形量。研究结果表明:在实际运用中不会发生车体共振;扭转载荷作用下车体肩部向外产生的1.3 mm变形量、压缩载荷作用下车顶中部向上产生的8.6 mm变形量、压缩与垂向载荷共同作用下车顶中部向上产生4.0 mm变形量会对车辆限界产生影响。提出在地铁车辆限界计算需对车肩变形量处理、B1型车车辆限界计算需对车顶变形量处理。     

时速250公里以下客运专线(城际铁路)建筑限界研究

根据城际铁路及其列车的实际情况,以CRH系列动车组为主要计算车辆,应用ADAMS/Rail软件建立车辆动力学仿真模型,仿真计算CRH系列动车组的车体横向动态偏移量,并结合横向静态偏移量和车体制造公差确定车体动态包络线.与客运专线联调联试和综合试验测得的站台高度位置处车体最大横向偏移量对比,验证了仿真结果的可靠性.借鉴地铁限界的设置原则,根据仿真计算结果,考虑适当的安全间隙及其他限制因素,确定城际铁路建筑限界轮廓的基本尺寸.其中,最大半宽为2 200 mm,最大高度为7 250 mm;地面侧线站台限界宽度宜维持1 750 mm,地面正线站台限界宽度为1 800 mm,地下站台限界宽度取1 750 mm.该建筑限界轮廓能够适应现行桥梁和隧道设计要求.     

全自动驾驶车辆动态包络线理论计算与试验研究

针对北京地铁燕房线全自动驾驶车辆,利用基于CJJ96《地铁限界标准》的简化公式计算静态偏移轮廓,并利用SIMPACK软件进行动力学仿真获得动态偏移量,通过二者的叠加获得车辆动态包络线。进行了基于位移倾角精确检测技术的车辆动态包络线线路试验,并编制动态包络线计算软件。对最终结果进行对比分析发现,静态轮廓动态偏移量叠加算法较CJJ96《地铁限界标准》算法所得结果缩小约16%,线路试验结果较静态轮廓动态偏移量叠加算法结果缩小约19%,为车辆动态包络线的理论计算以及相关线路试验方法提供了参考。     

地铁车辆限界与设备限界间安全裕量的可靠性分析

车辆限界与设备限界间安全裕量对地铁列车安全运营有直接影响.根据高斯误差传播理论,推导出服从正态分布的累计误差计算公武,确定不同可靠度下地铁车辆限界与设备限界间安全裕量的取值,为地铁车辆轮廓线设计、验收以及地铁隧道设备安装等提供参考.     

地铁设备限界自动成图系统的开发与应用

根据《地铁限界标准》中的地铁设备限界计算原理,对车辆限界、设备限界的算法进行简化改进,计算出车辆限界、设备限界坐标。以Microsoft Visual Basic 6.0为开发平台,实现直线段和曲线地段地铁设备限界自动计算、自动设计、CAD图的自动绘制,以提高设计效率。通过在北京地铁6号线西延工程初步设计中的应用,验证该算法的可行性和系统使用的灵活性。     

基于DFTA的地铁车站级综合监控系统可靠性分析

地铁综合监控系统是整个地铁系统可靠安全运行的重要保障,由于其具有可修性、功能相关性、顺序相关性、容错性及冗余性等特点,本文采用动态故障树分析法(DFTA)对其进行可靠性分析。在引入新的动态可靠性指标的基础上,采用直接计算法和Markov矩阵迭代法求解,最后引入分层迭代方法对DFTA进行改进,可减小运算量,使得这些动态指标可应用于地铁综合监控系统整个动态故障树的可靠性评估。本文建立某典型地铁综合监控系统的车站级综合监控系统(SMCS)及其3个子系统的DFTA模型,研究3个子监控系统互联对整个车站级监控系统可靠性的影响。研究分析结果表明,动态故障树分析法在对地铁综合监控系统可靠性的分析中能够考察各子系统互联对系统可靠性的影响,具有较强的实用性。     

铁路路基动态变形模量的数值模拟分析

介绍铁路路基动态变形模量理论计算公式的推导及动态变形模量的测试原理,采用有限元软件模拟动态变形模量的测试过程,分析承载板与土体接触压力、路基动态变形模量的影响因素,并计算动态变形模量的有效测试深度.结果表明:在承载板中心一定范围内,接触压力模拟结果较理论计算值大;土体的动弹性模量对接触压力影响很小,可以忽略;路基动态变形模量测试冲击荷载作用下,土体只发生弹性变形;动态变形模量与土体动弹性模量呈线性关系,路基动态变形模量的模拟结果大于理论计算值;土体的泊松比对动态变形模量影响较小;动态变形模量有效测试深度建议取0.5~0.6 m.     

地铁隧道下卧土体动力特性模型试验研究

研究目的:地铁车辆动荷载的长期作用会使隧道产生不同程度的沉降,对其运营稳定性产生不利的影响,对于饱和软土地层条件,隧道的沉降更为明显。开展动荷载作用下地铁隧道下卧土体的动力稳定性研究,有助于正确认识地铁运营荷载对周围土体的影响,并为隧道周围土体的加固提供依据。研究结论:通过分析盾构隧道的运营受力特征,设计了物理模拟试验系统,对地铁盾构隧道下卧粉质黏土的动力特性进行了研究,分析了不同荷载幅值、不同频率条件下隧道下卧粉质黏土的动力响应特性,并对动荷载作用下隧道的沉降特征进行了分析。试验结果表明,盾构隧道下卧粉质黏土在动荷载的作用下,土体的动力响应随距离的增加而衰减,且距离隧道越近衰减趋势越明显。动荷载峰值越大,隧道沉降越大;荷载峰值相同、振动次数一定时,荷载振动频率越低,隧道的竖向沉降越大。     

基于动态客流的城市轨道交通列车牵引能耗分析

城市轨道交通客运量的不断增长使得能源消耗越来越大,在此背景下,从动态客流层面研究城市轨道交通列车牵引能耗对实现城市轨道交通可持续发展具有重要意义。首先建立一个基于动态客流的城市轨道交通列车牵引能耗算法流程,通过研究动态客流对列车牵引能耗的影响,初步得到动态客流和列车牵引能耗的耦合机理。以广州地铁某线路区段为例,利用城轨列车运行计算模拟实验系统进行算例分析,以动态客流为x变量,牵引时分为y变量,牵引能耗为z变量,并利用Matlab对570组模拟实验数据进行多项式拟合,并对动态客流进行灵敏度分析。分析结果表明,列车牵引能耗随着客流的增大呈线性增长关系。     

地铁列车作用下软黏土的动力响应试验研究

土体动力特性的研究对地铁列车荷载作用下软黏土地基变形的控制具有重要意义,通过对广州地铁饱和软黏土进行动三轴试验,研究土体的动强度、动应力-动应变关系和动模量特性。结果表明:(1)在循环荷载作用下,该软黏土的动强度低于45 kPa;稳定型和破坏型的ε_d-N曲线变化规律不一致;(2)在同一动应力幅值作用下,当动应变低于动应变极限值时,频率对动骨干曲线的影响较小;(3)其他条件相同时,在振动中期,频率对动弹性模量的影响较小;在振动后期,动弹性模量的衰减程度随频率的增大而增大;土体动弹性模量随动应力幅值的增大而增大;(4)最后通过Hardin-Drnevich模型验证本文基于实验数据得到的新的归一化的试验参数是合理的,且新模型参数可为该地区同类地铁工程的软黏土动力特性研究提供参考。     

重载列车纵向动力学计算程序综述和研制

介绍了国内外重载列车纵向动力学仿真计算程序的发展概况,对空气制动系统模拟、车钩缓冲装置模拟以及数值积分方法等三个关键问题进行了梳理分析,并提出了作者的认识和见解,为今后的重载列车纵向动力学仿真研究提供了有价值的研究思路。在此基础上,建立了重载列车纵向动力学仿真模型,其中包括改进的缓冲器迟滞特性数学模型,并编制了它的计算程序,介绍了该程序的基本要素和总体构成。     

交叉支撑装置对转向架动力学性能影响的探讨

运用SIMPACK动力学软件 ,通过模拟计算 ,仅就交叉支撑装置对转向架动力学性能的影响进行了初步探讨。研究表明交叉支撑装置有利于改善转向架的动力学性能     

转向架构架动应力影响因素研究

在有限元和动力学分析有效结合的基础上,建立了刚柔耦合车辆系统动力学模型;通过对多种工况的数值计算,获得随机激扰下弹性构架所承受的动态载荷;最后通过有限元计算,获得构架的动应力值并分析其影响因素,研究结果表明车辆运行速度、曲线通过半径、轨道谱激扰等因素,对构架动应力特性有着不同程度的影响。     

基于BIM技术的地铁车站协同设计及结构计算研究

BIM技术在地铁工程的应用仅局限于三维建模、管道综合和4D施工模拟等方面,在协同设计和结构计算方面尚无成熟的范例和工程经验可供借鉴,因此,研究基于BIM技术的地铁车站协同设计及结构计算具有十分重要的意义。以实际工程为例,采用理论结合实际的方法,研究基于BIM技术的地铁车站建筑结构协同设计方法,采用BIM技术进行地铁车站协同设计;研究基于BIM协同设计模型的地铁车站结构计算模型建模方法,创建地铁车站BIM结构计算模型,并将结构计算模型导入Midas gen,根据工程实际情况完成结构计算分析;研究表明,基于BIM技术进行地铁车站协同设计和结构计算是可行的,研究成果可供采用BIM技术进行实际工程设计时参考。     

云桂铁路南盘江上承式铁路拱桥动力分析与验证

云桂铁路南盘江大桥为上承式混凝土拱桥,大桥建成后,相关单位利用动态检测方法获取了23t轴重货物列车和CRH2列车以不同速度通过该桥时桥梁结构的多项动力响应,并分析评价了桥梁的动力性能。为探究动力仿真分析方法的模拟效果,以南盘江大桥为背景,采用MSC系列软件建立列车-轨道-桥梁动力学仿真模型,分别用美国五级谱和德国低干扰谱作为货车和动车组的轨道不平顺激励,模拟列车过桥的全过程,获得桥梁结构的动力响应规律,并将仿真分析结果与实测结果进行对比验证。对比结果表明:大桥一阶横弯与竖弯频率计算值分别为0.30 Hz和0.576 Hz,与实测的横弯频率0.33 Hz、竖弯频率0.59 Hz接近;分别采用美国五级谱和德国低干扰谱,其波长和幅值能较好地模拟货物列车和动车组通过南盘江大桥的动力响应,数值仿真计算和实车动态测试的结果接近。