高速铁路路桥过渡段动力响应分析

综合考虑不同结构层之间的相互作用,结合无砟板式轨道动力学模型,利用有限元软件建立车辆-轨道-路基耦合系统的动力学空间数值模型,分析了时速350 km/h高速列车在运营时正梯形和倒梯形形式路桥过渡段的动力响应。结果表明:列车荷载作用下,两种路桥过渡段的动力响应基本上一致;倒梯形过渡段的沉降量稍大于正梯形过渡段,而正梯形过渡段比倒梯形过渡段更有利于保持轨道的平顺性;路桥连接处（桥台后5 m范围内）是整个路桥过渡段的薄弱环节,应该单独考虑其设计、施工过程。综合考虑机车的各项动力学指标,建议将路桥过渡段轨面弯折角     

三自由度车辆模型在差异沉降指标确定中的应用

在对不设桥头搭板的路桥过渡段路面进行简化后,建立了三自由度车辆垂向振动系统分析模型,通过模态分析方法求解并计算了车辆上桥和下桥时的人车系统的位移响应和加速度响应;利用所建的车辆模型对经过路桥过渡段时的振动特性进行了评价;并详细分析了行进方向、车速、桥面沉降坡差、车辆载重等参数对差异沉降控制指标的影响.     

路桥过渡段动力测试及病害劣化机理研究

为了研究路桥过渡段不同区域的环境振动规律,针对109国道桑干河大桥过渡段,现场测试了不同车组匀速通过过渡段时路面结构的振动水平,分别从振动加速度时程、振动加速度频谱及振动加速度振级分析路面结构动力响应特性。由研究结果可知:振动加速度随距桥台距离的减小而增大,桥台附近桥面结构的振动加速度最大;在大型车辆附加荷载作用下,桥面结构主要为低频振动,小型车辆主要引起桥面结构的高频振动;加速度振级随车辆载荷的增大而增大,由于"跳车"现象,桥台附近桥面加速度振级最大;结合过渡段动力响应规律,控制过渡段沉降差是公路过渡段研究的重点。     

高速公路改扩建中路桥过渡段差异沉降控制方法及标准研究

为研究路桥过渡段差异沉降控制方法及标准,以京台高速公路改扩建项目为依托,利用路面基层水稳混合料的铣刨料为台背回填材料,提出道路拼宽段路桥过渡段差异沉降控制方法。建立车辆振动模型,分析车辆经过路桥过渡段时的振动特性,并以最大瞬态振动值(MTVV)作为行车舒适性评价指标;以调查法确定的行车舒适性控制指标为标准,确定设搭板及未设搭板的路桥过渡段差异沉降控制标准。结果表明:当车辆经过不设搭板的路桥过渡段时,错台高度、行车速度均对行车舒适性影响较大;当车辆经过设搭板的路桥过渡段时,坡度变化率及行车速度对行车舒适性影响较大。搭板长度对行车舒适性有一定的影响:当车速较低、坡度变化率较小时,随着搭板长度的增加,行车舒适性增加;当车速较高、坡度变化率较大时,随着搭板长度的增加,行车舒适性反而有所降低。可见,设计时确定合理的搭板长度十分重要。     

高速公路软基过渡段合理长度分析

为实现公路软基和普通路基沉降的平稳过渡,通过建立车辆垂向振动分析模型,研究了高速公路软基过渡段段落的合理长度。结果表明,通过车辆垂向振动分析模型和车辆模型参数,可以较好计算出车辆在软基过渡段行驶时的参数;软基过渡段为折线形式时,可以减少软基过渡段的差异沉降;通过对软基过渡段沉降值和沉降坡差的计算,得出软基过渡段的合理长度。     

路桥过渡段车路动力学分析方法研究

为探寻路桥过渡段桥台与引道之间容许差异沉降的理论确定方法,车辆采用两自由度体系模型,路桥过渡段采用不设搭板的台阶模型,行进方向取下桥向,认为车辆通过路桥过渡段作自由振动,给出了车辆振动方程和初始条件,分别用振型叠加法和拉普拉斯变换法进行了车路动力学分析,求出了人的竖向加速度和路面对车辆的作用力.2种方法计算结果非常吻合,表明当车辆模型和路桥过渡段模型较复杂时,路桥过渡段车路动力学分析可以采用拉普拉斯变换法,其中拉氏数值逆变换采用Crump法,计算程序的编制采用MATLAB语言.     

车辆悬挂系统的脉冲过渡函数及其积分鉴定

一悬挂系统的脉冲过渡函数车辆悬挂为线性系统时,其脉冲过渡函数可由传递函数做反拉氏变换式求得:(?)式中h(_x(p))——车辆悬挂系统线振动(弹载质量重心处)的脉冲过渡函数h(_θ(p))——车辆悬挂系统角振动的脉冲过渡函数Φ_(x(p))——线振动传递函数     

路桥过渡段容许台阶高度确定的参数影响

采用5自由度车辆模型,考虑上桥和下桥两个方向以及车路耦合的影响,给出了车辆通过不设搭板的路桥过渡段进行动力响应分析所需的振动方程、初始条件和前后轮下路面位移,并提出以人的振动频率和最大瞬态振动值作为容许台阶高度确定的控制指标。在动力响应分析的基础上,详细分析了行进方向、车速、车辆载重等参数对容许台阶高度的影响。     

路桥过渡段车路动力学分析方法研究

为探寻路桥过渡段桥台与引道之间容许差异沉降的理论确定方法，车辆采用两自由度体系模型，路桥过渡段采用不设搭板的台阶模型，行进方向取下桥向，认为车辆通过路桥过渡段作自由振动，给出了车辆振动方程和初始条件，分别用振型叠加法和拉普拉斯变换法进行了车路动力学分析，求出了人的竖向加速度和路面对车辆的作用力。2种方法计算结果非常吻合，表明当车辆模型和路桥过渡段模型较复杂时，路桥过渡段车路动力学分析可以采用拉普拉斯变换法，其中拉氏数值逆变换采用Crump法，计算程序的编制采用MATLAB语言。     

压电式加速度传感器在桥头跳车评价中的应用

压电式加速度传感器作为一种机电换能器,在研究桥头跳车中起到了重要作用.采用压电式加速度传感器,可以排除人体主观性的影响,客观测试车辆通过路桥过渡段时产生的竖向加速度,评价车辆通过路桥过渡段时人体的舒适性.对压电式加速度传感器的工作原理、结构形式以及安装固定方法进行介绍.通过在车辆底面和前排座椅安装压电式加速度传感器,连接电荷放大器、采集卡以及PC中的软件,测得通过路桥过渡段时车辆振动产生的竖向加速度,并根据傅里叶变换,得到人体的加权加速度均方根值,作为评价桥头跳车时人体舒适性的依据.     

新型过渡段护栏的力学机理与数值模拟

为研究车辆高速碰撞高速公路上过渡段半刚性护栏的安全问题,提高吸收汽车碰撞动能和增强过渡段护栏的刚性防护能力,通过对大量碰撞事故实地考查,分析了中国现有过渡段半刚性护栏设计的缺陷,设计出了一种具有较高的刚性,可用以抵御重型车辆碰撞时产生的巨大能量,并能起到很好卸能效果的新型过渡段护栏;并利用LS-DYNA有限元软件对汽车高速碰撞新型过渡段护栏进行仿真模拟。结果表明：新型过渡段护栏尺寸设计合理,起到了刚度过滤的效果,能够有效地提高汽车和乘员的安全系数。     

模态试验分析对解决汽车振动问题的应用

针对某车辆在行驶试验时,在车速57 km/h时出现低频5.4 Hz的驾驶室异常振动的现象,振动形式为俯仰振动,人体乘坐舒适性主观感觉很差。先后采用多种常规振动分析试验方法对该车进行振动分析,也未能分析出引起驾驶室异常振动的原因。最后对该车的车架和驾驶室进行模态试验分析,分析判断得出该车在行驶时驾驶室异常振动的频率与车架整体一阶弯曲时的接近,由此判断该车驾驶室异常振动是由车架整体-阶弯曲引起的。根据试验分析结果,文章最后对某车问题的改进方案综合评价后提出了合理的改进方案。     

外部激励对发动机外平衡影响的道路试验研究

为探求车辆行驶时外部激励对发动机外平衡的影响,结合车辆行驶时发动机工作特点,以发动机横、纵中心截面相对振动位移作为评价指标,以路况、挡位和车速作为考察参数,在2种差异较大的路况上进行了2挡和3挡多车速道路试验.并根据DoE方差分析法对试验结果进行定量分析.分析结果表明,发动机外平衡受车速和路况影响较大,受挡位影响较小;各参数的交互作用对纵向外平衡影响显著,对横向外平衡影响不显著.     

前副车架安装动力吸振器对加速车内噪声的改善

通过整车状态下副车架约束模态和油门全开道路行驶工况下的噪声振动测试和分析,确定了车内"嗡嗡"声的根源(发动机二阶激励引起副车架共振传递至车内)及其频段。在此基础上,采用在前副车架的悬置安装点附近安装一个动力吸振器的方案,在此之前为了确定吸振器的质量,讨论了等效质量的两种理论计算方法及阻尼比的设定,试验表明,吸振器的应用有效地衰减了副车架在该频段的振动,从而减小了对副车架垂向弯曲模态的激励,基本上消除了车内的噪声峰值,显著改善了加速工况下的车内噪声。     

基于柔性模型的多轴汽车平顺性的仿真研究

基于弹性梁弯曲振动理论和模态分析法建立了多轴汽车平顺性分析的柔性模型。按照汽车行驶平顺性评价方法，运用建立的柔性模型，分析了车速、路面等级、悬挂质量的分布、车架刚度以及悬架系统的刚度和阻尼对多轴汽车平顺性的影响。分析结果表明：悬挂质量的弯曲振动是影响多轴汽车行驶平顺性的一个不可忽略的重要因素；常用的刚体模型不能准确地描述多轴汽车的平顺性，不适合用于多轴汽车平顺性的分析。     

路面连续减速带下汽车悬架的混沌振动分析

针对汽车通过连续减速带时所产生振动,采用二自由度非线性悬架系统为研究对象,分析其混沌动力学行为,从而实现对系统混沌进行抑制.通过分析高速公路上特殊路段连续减速带的参数和设置方式,建立其静态激励模型和得出动态激励相关函数,以数值仿真研究了非线性汽车模型在此激励下的混沌振动,获得导致系统发生混沌振动的频率条件,及车速、减速...     

扁平曲线箱梁静动力特性分析

应用空间有限元方法，建立了考虑不同力学因素的扁平曲线箱梁分析模型；通过对不同曲率半径的扁平曲线箱梁桥的静动力特性进行计算分析，明确了结构主要部位的活载支承反力、变位和内力随曲率半径的变化规律；得出了弯曲、翘曲、畸变和剪力滞等应力成分的变化规律和分布特点；分析了曲率半径、翘曲、畸变、剪力滞后和剪心形心不重合等效应对结构自振特性的影响。对移动荷载车列作用下结构空间弯扭耦合振动特性进行研究，得出了位移动力系数及截面应力冲击系数的分布特点。结果表明，位移动力系数随速度增大是幅值和周期都在增大的似半正弦波曲线．并且其随半径增大而逐渐减小。     

基于标准通行能力的山区高速公路特殊路段线形安全评价研究

为了给道路线形质量提供检核依据,在定义了特殊路段的基础上,根据车辆运行的特征,利用流量与车速的关系建立了特殊路段实际通行能力的理论分析模型。将道路按照"平纵线形+结构物类型"的原则进行分段,通过实测代表断面的车速与交通组成计算了不同路段的实际通行能力,并根据交通组成将其标准化,得出了特殊路段线形与标准通行能力的预测模型。以相邻路段标准通行能力的差△C作为路段线形安全性评价的指标,并根据其与运行车速差的关系得到了线形安全等级划分的临界标准。结果表明:在隧道与弯坡段,使用标准通行能力指标评价线形安全性比使用运行车速指标的结果与事故的相关度更高,可弥补传统运行车速评价模型不能考虑道路类型的不足。     

高速铁路不同形式的路基过渡段动力特性分析

高速铁路路基过渡段包括正梯形和倒梯形两种过渡形式。为评价不同过渡段形式对车辆-轨道-路基过渡耦合系统动力特性的影响，基于车辆-轨道-路基耦合力学原理，运用MATLAB计算程序建立了列车-轨道-路基过渡段垂向耦合动力模型。计算结果表明:正梯形路基过渡段形式的刚度变化在纵向和深度方向比倒梯形过渡段形式更平缓，更有利于高速列车行驶的安全和平顺；过渡段3 m范围内系统动力响应变化较为剧烈，在过渡段尺寸及形状均匀段两种过渡段形式下系统动力响应无差异，在过渡段尺寸及形状变化范围内，系统动力响应表现出一定差异，且正梯形过渡段形式下动力响应波动较小。     

基于车桥耦合振动的RC系杆拱桥加固效果评价

为了对采用吊拉主动加固方法的钢筋混凝土系杆拱桥进行基于车桥耦合振动分析的加固效果评价,首先,利用ANSYS软件建立空间梁、板和杆单元的桥梁结构有限元梁格模型,并选取三轴9自由度的车辆模型及路面不平度等级B分别模拟实际车辆及桥面状态,将梁格模型调入BDANS软件,通过数值模拟车、桥动力响应,计算得到桥梁动位移、加速度响应,研究加固前后桥梁控制截面所受到的动力冲击作用;然后,分析桥梁加固前后不同位置加速度响应的频谱特征;最后,对依托工程动力特征、动态响应及车桥耦合作用的实测值与理论值进行比较分析。结果表明：通过该方法加固后结构的竖向自振频率较加固前均有提升,但提升幅度较小;加固前后结构不同位置的动力响应随车速增加呈逐渐增大的趋势,且车速在60～80 km·h^-1时,加固后结构跨中截面的动力响应降幅最大;加固后结构控制截面的加速度均方根值小于加固前,根据其变化幅值建议车辆通过加固后桥梁结构的速度为60 km·h^-1,以保证行人过桥时的体感舒适度、通行效率及行车安全;通过理论值与实测值的对比分析,验证了基于车桥耦合振动分析方法对桥梁结构加固后行车性能评价的有效性。