大功率永磁直驱客运机车的研制

为适应未来铁路市场的需求,实现机车车辆关键技术的提升,对大功率永磁直驱技术进行了研究,开展样机设计和研制。通过永磁直驱系统、适应永磁直驱技术的变流系统、应对反电势、应对电机失磁等关键技术的深入研究,完成了大功率永磁直驱客运机车的研制。该大功率永磁直驱客运机车具有传动效率高、全寿命周期成本低、检修维护工作量小、环保等特点。     

流场能量牵引在铁路桥梁防风设计中的应用

南疆铁路至兰新高铁枢纽位于新疆著名的三十里风区,当地多次发生大风导致列车倾覆事件。本段桥梁是高铁与普铁联络线,针对高铁及普速铁路梁的特点综合分析,选用适宜梁型,结合挡风结构受力特点,运用流场数值计算、风洞试验、动力学仿真等方法展开研究,对梁体局部改造加强。通过分析强风场中列车受力特点,以及挡风屏结构高度等对风场影响的规律,在挡风屏设圆形及椭圆形交错开孔,通过紊乱气流自身损耗风能。人行道步板改用透风结构,减弱桥面顶板气流反冲力,改变列车附近的局部风场,降低横向风力对列车的冲击作用,对列车的安全运营提供了有力的保障。研究结论:(1)挡风结构制造紊流消耗有害风向,防护作用明显好于靠加强结构自身强度来抵抗风害;(2)对于气流进行疏导,对风场势能进行牵引,改变风荷载影响作用显著;(3)铁路桥梁结构防风设计,应该以风场势能的研究为主方向,局限于平面的受力关系研究势必会影响防风设计的思路。     

辽宁普通公路空心板梁桥技术状况与病害分析

本文以辽宁省10-20米跨径空心板桥梁定期检查结果为分析对象,对上述结构的技术状况、病害成因进行分析阐述,并提出建议。     

UHPC薄板屈曲试验及临界板厚比研究

UHPC材料是一种新型纤维增强水泥基复合材料,利用材料强度高的特点设计建造桥梁通常为薄壁箱形结构,薄壁箱梁存在剪力滞效应、扭转畸变、翘曲失稳等问题。为研究UHPC箱梁顶板翘曲失稳,指导UHPC薄壁箱梁结构避免局部失稳破坏先于材料强度破坏,进行不同边界条件均布加载的19个UHPC薄板屈曲荷载试验研究。结果表明:UHPC板的屈曲主要有局部受压破坏、单方向裂缝破坏和双向裂缝破坏3种;屈曲荷载计算应引入材料和制作修正系数0.7;UHPC板最大幅值位于h/2高度,并只产生一个半波。最后对屈曲荷载试验值进行有限元计算分析对比,并通过欧拉公式推导UHPC箱梁顶板的临界板厚比限值。     

混凝土轨枕预应力筋张拉过程中墩头断裂原因分析

在预应力筋张拉过程中,有时在墩头部位会出现断裂现象,对于预应力筋张拉工作造成很大困扰,造成这种断裂的因素有很多。利用有限元软件Abaqus对混凝土轨枕预应力筋张拉过程进行了模拟,考虑了短钢丝、锚固板磨损等因素对张拉过程中墩头与钢丝端部应力的影响,对影响墩头断裂的因素进行分析,得出以下结论:当短钢丝长度偏差10mm时,钢丝端部的纵向应力较正常状态增大3.02%,超过钢丝极限应力达4.46%。建议在预应力钢筋张拉过程中,钢丝长度偏差控制在10 mm以内,并尽量避免短钢丝的出现。     

板桩码头前后轨道梁抗震连接构件设计

针对强震区板桩码头前后轨道梁的震后位移差问题,进行了抗震连接构件的设计研究。通过有限差分软件FLAC2D进行动力时程计算,对比分析钢拉杆、钢筋混凝土横撑等不同连接构件的适用性和受力特性。结果表明,采用锁扣式连接的钢筋混凝土横撑能经济、有效地限制前后轨道梁的震后位移差,可为类似项目提供设计参考。     

局部载荷作用下四边固支矩形板弹性解答及其应用

针对局部横向载荷作用下四边刚性固定矩形板,运用能量法推导出板中挠度解答方程组,利用Matlab编程求解,可计算得到任意矩形板尺寸及横向载荷尺寸下弹性阶段的变形,将结果与有限元数值解进行对比,证明了该方法的精确与快速性,并将该公式应用于极地船舶冰区加强区域外板强度的快速校核中。     

复合材料夹层板架结构在组合载荷作用下的极限强度研究

随着复合材料船舶建造尺寸越来越大,结构极限强度评估具有重要意义。本文基于后屈曲理论,通过渐进失效分析方法对复合材料夹层板架结构在组合载荷作用下的极限强度展开研究。首先通过与相关复合材料层合板试验及数值仿真结果进行对比,验证了本文渐进失效分析方法的准确性。然后,以复合材料夹层板架结构作为船舶上层建筑并考虑其受力特性,对具有初始缺陷且在轴向和侧向压力同时作用下的复杂受力状态的夹层板架结构进行计算,得到夹层板架结构的首层失效强度以及最终承载能力,并对失效位置做出预报。     

特大桥防撞钢护栏伸缩缝处设计优化方案

国内特大桥防撞钢护栏在伸缩缝处设计往往采用横梁开槽用栓柱与立柱连接的方式，该设计方案虽然解决了梁段伸缩的问题但同时也带来了一些其它问题，如：开槽的横梁锈蚀问题无法解决，造成桥容桥貌较差；横梁滑动不对称，容易卡死；因护栏在此处有间隙抗撞能力较弱，事故风险程度增大，且被撞后易造成较大的责任风险。我们根据实践经验在嘉绍大桥上进行了改良和完善，采用一端固定一端滑动的搭接方式，并在滑动端底部增设四氟板，此设计方案避免了原设计存在的病害和弊端，且保证工程造价成本未大幅上升现象，文章提出的优化设计方案在特大桥伸缩缝处防撞护栏实际应用中取得良好效果，具有较好的推广意义。