Dynamic model for the wheel–rail contact friction

Accurately estimating the coefficient of friction (CoF) is essential in modelling railroad dynamics, reducing maintenance costs, and increasing safety in rail operations. The typical assumption of a constant CoF is widely used in theoretical studies; however, it has been noticed that the CoF is not constant, but rather depends on various dynamic parameters and instantaneous conditions. In this paper, we present a newly developed three-dimensional nonlinear CoF model for the dry rail condition and test the CoF variation using this model with estimated dynamic parameters. The wheel–rail is modelled as a mass–spring–damper system to simulate the basic wheel–rail dynamics. Although relatively simple, this model is considered sufficient for the purpose of this study. Simulations are performed at a train speed of 20 m/s using rail roughness as an excitation source. The model captures the CoF extremes and illustrates its nonlinear behaviour and instantaneous dependence on several structural and dynamic parameters.     

Galling failure analysis in sheet metal forming process

Galling is a known failure mechanism in sheet metal forming operations,and it can lead to fracture of the products and jamming of the tool. The temperature field and normal contact pressure distributions of the tool and the blank were studied with a finite element analysis model under the action of different blank holder force and frictional coefficient. A series of forming tests of the high strength steel were conducted to validate the finite element model. The characteristics of galling failure,the damage...     

盾构法隧道管片环缝面不平整对结构受力影响研究

为了解环缝面不平整导致管片产生渗漏裂缝的具体影响,对衬砌环不同错缝拼装角度、环缝面不同传力方式、环缝面不同不平整度等因素对管片纵向受力及开裂的影响进行研究。主要研究结论如下: 1)因管片制作尺寸误差不可避免,设计中必须考虑环缝面不平整对管片结构受力的影响。由环缝面不平整产生的纵向不均匀接触荷载既可能是施工荷载,也可能是使用阶段的一个可变荷载。2)因管片环缝面不平整产生的纵向荷载与衬砌环分块、拼装方式及传力方式等有关,1/3 或1/4 标准块错缝拼装角度产生的最大纵向荷载要大于1/2 标准块错缝拼装角度,凸台传力方式产生的最大纵向荷载要大于垫片传力方式。当管片分块与拼装方式相同时,凸台传力方式更容易使管片产生开裂。3)在采用最不利纵向荷载时,建议取1. 0Δ(Δ 为环宽允许偏差)作为环缝面不平整度设计值,计算所得管片纵向弯矩与管片横向内力组合后按双向偏压构件对管片进行配筋,且纵向弯矩产生的裂缝开展宽度不应大于0. 1 mm。     

非赫兹接触下轮轨接触蠕滑力的计算

以弹性半空间非赫兹接触理论计算轮轨法向接触问题,得到比较真实的法向压力分布。在此基础上,根据修正的FastSim算法计算了轮轨在单点接触、轮缘接触和单接触斑内两点接触情况下的蠕滑力。与CON-TACT的对比表明,修正的FastSim算法在计算轮缘接触时具有比较精确的结果,在计算单接触斑内两点接触时的精度相对于Shen-Hedrick-Elkins理论和FastSim算法均有较大的提高。基于修正的FastSim算法编制了便于风-列车-桥梁耦合分析应用的蠕滑力插值数表MFTTLM。     

京广线百孔大桥换梁中接触网的施工配合

本文介绍了在更换京广上行线154号桥简支梁时接触网施工配合的方法。对今后类似的施工及事故抢修有可借鉴的经验。     

滑坡-隧道相互作用受力变形规律的研究

调查结果表明，相当数量修建于滑坡中的隧道因发生程度不同的病害而影响线路的正常运营。为研究滑坡－隧道间的相互作用机理及受力变形规律，应用接触问题的有限元算法对这一问题进行了计算分析。简要介绍了该算法的基本原理，并应用该法对一个工程实例进行了计算，根据计算结果对滑坡隧道的受力变形特征进行了分析。     

炼油废水处理过程中生物膜的研究

对影响生物膜内微生物活性的几个因素进行初步探索，并进行了生物接触氧化工艺去除废水中的氨氮和ＣＯＤ的实验研究。     

车辆—轨道系统高中低频动力学模型的理论特征及其应用范围的研究

针对铁路在提速和高速发展中碰到的车辆—轨道系统的结构磨损加剧、关键部件疲劳破坏和噪声等问题,提出必须进行车辆—轨道系统高中低频范围的动力学模型研究。根据激扰的差异及其波长范围,针对车辆—轨道系统动力学在低频、中频和高频3个范围内存在问题的性质,建立符合研究要求的车辆模型、轨道模型和轮轨接触模型,并采用合理的数学方法求解。认为以车辆—轨道系统的频率特征为基础,进行完整的车辆—轨道系统动力学研究,可以有效研究车辆—轨道系统的短时动力学和长期行为之间的关系。     

新型组合式制动梁基于接触理论的数值仿真

货车提速后，制动梁可靠性问题日益突出．基于接触问题基本原理和数值仿真关键技术。采用MSC Marc／Mentat的直接约束法对最新研制的组合式制动梁进行接触分析．在可靠性已被试验验证的接触模型基础上，对多种改进方案进行数值计算，尤其是新方案的计算结果与试验结果相当吻合，从而有效地指导了新型制动梁的设计．数值仿真既节省了成本又缩短了研制时间．     

铁路道岔外锁闭装置的强度分析

对 18号单开道岔外锁闭装置建立有限元接触计算模型 ,分析心轨的变形对道岔锁闭钩的受力影响 ,给出不同载荷作用下锁闭钩中的应力随车轮行进距离的变化规律。