超长重载列车纵向力影响规律仿真研究

建立超长重载列车纵向动力学仿真模型,并利用大秦线3万t重载组合列车长大下坡道制动试验数据对其进行验证;分析超长重载列车平直道制动工况时列车编组长度、机车无线同步控制延迟时间,以及长大下坡道常用全制动时坡度差、车钩间隙和ECP制动控制技术对纵向力的影响规律。结果表明:正常情况下,4万~12万t超长重载组合列车编组长度对平直道常用全制动和紧急制动时列车最大纵向压钩力影响较小,均未超过2250 kN的安全限值;超长重载列车在平直道紧急制动时,同步控制延迟时间超过5 s时列车最大纵向压钩力达到1200 kN,但仍未超过安全限值;长大下坡道中坡度差对超长重载列车最大纵向压钩力影响较大,在60 km·h-1速度进行常用全制动且纵向力不超安全限值2250 kN的条件下,4万t超长重载列车允许的长大下坡道最大坡度差为13‰,10万t仅为5‰;超长列车采用新型无间隙车钩和ECP制动技术对减少变坡区段常用全制动时的列车最大纵向压钩力不明显。     

梯形轨道系统动力特性及减振效果试验研究

采用锤击法,对梯形轨道系统(简称梯轨)进行动力特性试验。利用变时基传递函数细化分析方法,解决力信号时域波形精度与加速度信号频率分辨率之间的矛盾,提高低频脉冲频响分析精度。根据锤头材料的锤击特性和试验研究的频率范围,分别选择尼龙和钢制锤头进行梯轨模态和减振特性试验研究。结果表明:梯轨的低阶模态分布比较密集,基频为48.6Hz,前3阶模态的阻尼比较高,1阶阻尼比最大,达到6.64%;梯轨的工作频率约为50Hz,在梯轨工作频率之上1/3倍频程中心频率处,传递损失不随锤击力的大小而变化,梯轨的振动衰减系数为常数;梯轨具有较高的减振作用,在0～1000Hz频段传递损失在45dB左右。     

铁路双线隧道围岩爆破松动范围测试分析

在地处典型石灰岩地层的贵广铁路牛王盖双线隧道,选择IV级围岩地段的3个断面进行围岩爆破松动影响范围的测试。每个断面钻7个直径40 mm、深4.0～4.5 m的探孔,采用超声波方法测试并分析围岩爆破松动圈的大小、形状及主要影响因素。结果表明:围岩爆破松动圈内比松动圈外的围岩声波波速小10%～20%,松动圈内岩体的破碎程度与围岩声波的波速降低相关;采用控制爆破,总装药量在180 kg和最大一段装药量在28 kg时,Ⅳ级围岩爆破松动圈的范围一般为0.9～1.5 m,当围岩附近有溶洞或破碎带时,该处的围岩爆破松动范围将成倍增加,需要采用拱架支护,以防塌方。     

横风中不同行驶工况下高速列车非定常空气动力特性

通过三维大涡模拟(LES)数值计算方法,对横风中不同行使工况下高速列车的非定常空气动力特性进行研究。计算得到各工况下高速列车车体所受非定常空气动力的时域特性、频域特性、脉动特性,以及列车周围非定常流动结构。分析结果表明,横风中高速列车所受空气动力存在明显的非定常性。从各工况高速列车所受空气动力脉动的均方根值来看,各节车的非定常现象基本随着合成风向角的增加而增大。在高速列车所受非定常空气动力的频域特性方面,其峰值频率集中在斯托劳哈尔数0.05~0.2范围内,这一范围对应实车情况的频率为0.5 Hz~2 Hz,这与高速列车系统本身存在的一些固有振动频率接近,存在由横风引起高速列车系统共振、降低高速列车行驶安全性乃至引发高速列车脱轨倾覆的可能性。     

升压型DC-DC开关变换器的混杂建模与控制研究

基于混杂系统理论,建立了升压型开关变换器的混杂自动机模型,使得开关变换器的控制简化为混杂自动机模型的边界选择问题。与传统的状态空间平均法和电路平均法相比,该模型中没有任何假设和线性近似,建模精度高,可以对电力电子电路进行更好的分析与控制。根据开关变换器电感最小电流与输出电流的比较,将电感电流连续模式细分为完全电感供能模式和不完全电感供能模式两种子模式,提出一种新的混杂控制策略,应用电路理论方法给出了理想变换器和考虑输出电容寄生电阻的混杂控制边界的综合方法和计算公式。数值结果和分析表明了混杂建模和控制策略的有效性。     

既有重载铁路墩梁加固分析

针对大秦线运量不断增加后出现的简支梁、中高桥墩横向自振频率偏低、振幅过大的情况,对梁、墩进行有限元分析,通过比选提出合理的加固方案。加固前后结构动载试验表明,通过加固可以有效改善结构的动力性能,能够满足《铁路桥梁检定规范》的要求,保证列车安全运营。     

我国铁路能源利用效率和节能减排分析研究

铁路是我国综合运输体系的骨干,对社会经济的发展具有基础支撑作用。通过铁路、公路、民航和水运等交通运输方式能耗的比较,铁路单位换算周转量能耗较低（仅比水运高）;通过分析全路机车牵引综合能耗情况、以及往年内燃机车、电力机车能耗情况,说明了铁路牵引动力结构的变化使铁路能源利用效率得到了提高,发展铁路运输对于改善交通运输业的能源结构及能源使用效率将起到积极的推动作用;铁路借助其在能效方面的比较优势,通过替代其他运输方式以及自身能效的提高从而达到节能减排的目的,对实现我国低碳经济做出了重大的贡献。     

以钢横梁受力为主的拱桥桥面系病害分析与加固方案探讨

介绍了以钢横梁受力为主的钢管混凝土拱桥桥面系出现病害的情况,分析病害产生的原因为超载车辆作用,以及钢纵梁参与了结构整体受力,导致了纵横梁连接部位焊缝处存在较高的应力幅,出现了材料的疲劳破坏,进而对采用大纵梁体系的加固方案进行了深入的探讨。     

动车组运行车内环境卫生综合评价

目的了解我国动车组运行过程中司机室和车厢环境中电磁场强以及空气质量品质状况。方法现场测试高速动车组司机室和车厢环境卫生学状况,并与既有线空调客车进行比较分析。结果高速动车组与既有线动车组司机室和车厢空气内物理与化学卫生学指标符合国家职业卫生标准。结论高速动车组司机室和车厢环境各项理化指标符合国家相关标准要求,与既有旅客空调客车比较,动车组运行时车厢及司机室内环境空气质量品质优于普通旅客列车。     

上坝大桥岩质岸坡稳定性数值分析

通过工程地质勘察和ANSYS有限元数值模拟方法,对上坝大桥岩质岸坡进行稳定性分析。分别在天然状态和荷载作用下对岩体位移、应力强度进行分析,建议清除坡面危岩落石,在施工开挖过程中对覆盖层边坡采取一定的防护措施。