27t轴重货车动载荷浅析

通过对27 t轴重货车的动力学试验数据进行研究,分析轴重、工况和速度对动载荷的影响。     

基于冲击试验的铁路货车纵向载荷设计分析研究

货车强度设计试验载荷在中国特有的运用条件下,应体现和适应中国铁路技术进步发展。其运用冲击工况纵向载荷的确定,源于试验数据的收集积累,分析整理,数理统计,判别鉴定。文中基于中国铁路轴重21t载重60t、轴重23t载重70t、轴重25t载重80t、轴重27t载重80t级和轴重30t载重100t级系列化各型货车的冲击试验和大量的试验数据,使用数理统计方法分析了在不同冲击速度下纵向冲击载荷的分布规律,统计推断提出了中国铁路货车设计纵向载荷值。可进一步完善铁路货车标准,尤其是重载货车的设计和试验评定标准,提高货车的设计水平和运用安全。     

轴重等工况对轮轨接触疲劳的影响

采用有限元分析软件对钢轨表面存在微裂纹的轮轨接触问题进行研究,依次考虑轴重、裂纹长度和车轮踏面形状对轮轨接触的影响,得到不同裂纹位置的应力强度因子。结果表明,磨耗型车轮踏面的应力强度因子比锥形车轮踏面小得多;轴重或裂纹长度的改变对钢轨的应力强度因子和微裂纹的扩展也有着显著影响;且在同一类型载荷作用下,随着轴重的增加,钢轨的疲劳寿命大幅下降。     

25 t轴重重载货车车轮强度分析

根据UIC和欧洲EN的有关标准确定车轮的机械载荷及载荷工况,考虑到轮轴过盈配合,计算了25 t轴重重载货车磨耗到限车轮的应力,并对该车轮进行了静强度和疲劳强度评定。计算结果表明,在机械载荷作用下,25 t轴重重载货车磨耗到限车轮的静强度和疲劳强度均满足设计要求。     

大轴重货车车轮热负荷下疲劳强度分析

随着车辆轴重的不断提高,车轮所承受的工作载荷显著增加,随之而来的车轮疲劳寿命下降将直接影响列车的安全运行。运用有限元分析软件ANSYS仿真分析长大坡道制动下车轮的温度场,根据国际铁路联盟标准UIC 510-5—2003确定计算载荷,计算了32.5 t轴重车轮在计算载荷工况下的应力场。将多轴应力状态转化为单轴应力状态,对车轮辐板进行疲劳强度评定。     

降低高速线路养护成本

高速列车提速后列车施加在轨道上的垂直载荷是导致轨道几何状态恶化的首要原因。相关数学计算表明要克服这一困难，减少列车轴重和簧下质量很重要。运行在马德里一塞维利亚线上的西班牙高速列车（AVE）用事实证明了这一点：轴重为120kN／轴的AVE运行速度为300km／h，而传统的轴重为160kN／轴的列车运行速度为200km／h。因此，在同等运量前提下，高速列车对轨道的冲击所造成的线路养护成本比传统列车要低。     

40t轴重矿石车的结构稳定性分析

介绍了40 t轴重矿石车的线性及非线性结构稳定性分析,在线性计算中求得屈曲特征值系数,在非线性计算中使用几何非线性及材料非线性进行多载荷步分析,求出精确失稳载荷。采用载荷-位移曲线及载荷-应力曲线判定车体结构的稳定性情况,并就车体稳定性提出了解决方案。     

一种低地板有轨电车的重量管理计算方法研究

重量管理是车辆总体设计一个首要环节,车辆的轴重与轮重载荷情况是车辆设计的关键参数。根据低地板有轨电车的结构特性,建立简化的数学计算模型,推导出该类型车辆的轴重与轮重的计算方法,并在车辆的动态调试过程中验证其有效性。     

重载列车作用下CRTSⅢ型板式轨道结构力学特性试验研究

通过建立CRTSⅢ型板式无砟轨道结构1:1足尺试验模型,开展30 t轴重列车作用下轨道结构力学特性试验,获得800万次疲劳试验后轨道结构力学性能演化特征。研究结果表明:疲劳荷载作用下,CRTSⅢ型板式无砟轨道各层动力响应基本呈逐渐增加之势;800万次疲劳荷载作用后,扣件竖向动、静刚度分别增加24.77%和23.94%,竖向动静刚度比变化不明显;隔离层竖向动、静刚度分别增加152.27%和136.11%,动静刚度比减小6.4%;底座竖向加速度最大值增加67.4%;底座混凝土板中处拉、压应力最大值分别增加55.6%和26.3%。研究成果对于开展重载铁路CRTSⅢ型板式无砟轨道结构研究具有参考价值。     

基于向量式有限元分析轮轨接触问题

基于向量式有限元(V-5)采用间隙单元法编制接触程序模块(V-5-gap),求解二维轮轨静态接触问题;通过对大量载荷进行计算,得到轮轨接触刚度随载荷的函数关系;选取轴重为14 t对应的接触刚度取代间隙单元,采用V-5计算相应接触工况。结果表明:V-5-gap计算得到的接触压力分布与ABAQUS结果以及Hertz解吻合;轴重分别为10 t、16 t、20 t时,获得的最大接触压力以及接触斑宽度随载荷变化的趋势合理;采用接触刚度取代间隙单元计算得到的接触压力分布与Hertz理论结果相近,证明采用拟合接触刚度计算接触压力是合理的。     

考虑风载的高速列车受电弓静强度分析

铁路高速化在带来方便快捷运输条件的同时,也使列车及其相关结构所受的空气阻力急剧增大,为保证受电弓的安全运行,有必要开展气动载荷作用下的受电弓静强度分析。基于ANSYS Workbench的静强度分析功能,现对气动载荷作用下的受电弓静强度分析方法进行了探索,分析了气动载荷的影响效果,并实现了气动力作用下V500高速受电弓的静强度校核。结果表明,V500高速受电弓弓头在气动力作用下呈抬升趋势,该型弓具有良好的气动性能;对比开、闭口运行工况下的结构承载分布情况和部件应力,V500高速受电弓闭口运行性能略优于开口运行性能;受电弓平衡臂、弹簧盒、上臂杆和底架的应力主要由气动载荷引起;V500高速受电弓各部件均通过强度校核,满足静强度设计要求。     

津滨轻轨三跨连续钢混结合梁桥梁静动载试验研究

简要阐述津滨轻轨静动载试验研究的目的、内容、试验荷载与加载方法,重点给出三跨连续铜混结合梁的静动载试验结果结果表明津滨轻轨三跨连续铜混结合梁设计合理,桥梁施工质量、静动力性能良好。     

某连续箱梁桥荷载试验研究

对某4跨连续箱梁桥进行静、动载试验,测得试验荷载作用下桥梁结构关键力学参数的各项指标。根据实测结果与理论计算值的比较,并按相关规范,对桥梁整体性能进行评价,分析结果表明该桥各项测量指标均满足规范要求,结构处于正常弹性工作状态。这对此类桥梁结构的计算分析方法在工程中有一定的借鉴意义。     

动静荷载分离思路下高铁基床累积变形计算方法

高铁循环列车动荷载作用下,基床累积变形不仅与列车安全运营密切相关,同时对指导线路服役期精细化维修管理意义重大,而目前基床累积变形分析存在途径偏少、精度偏低等问题。为探索适合高铁基床累积变形分析方法,依托沪宁城际铁路路基工程背景,基于动、静荷载引起动变形(沉降)的新思路,将运营期沉降数据推算工后沉降与建设期沉降数据推算工后沉降差值(推算法),以及运营期沉降与静载计算固结沉降差值(估算法)作为列车动载引起的累积变形,由此提出一种由实测数据推算与估算基床累积变形的新途径,并将该方法用到实例分析中。结果表明:推算与估算获取累积变形随时间发展规律吻合,均呈快速-缓慢-稳定3阶段特征,估算结果一致性好于推算;基床累积变形在铁路运营前3年基本达到稳定,量值控制在3.5 mm以内;数值模型验证了"推算与估算"方法可行。     

货车车体疲劳载荷谱的编制及验证

通过5000t重载列车的动应力测试,参照AAR机务标准,编制了车体测点应力谱、心盘载荷谱、纵向载荷谱以及侧滚载荷谱。利用ANSYS有限元软件对C70型通用敞车车体进行了计算,并利用编制的载荷谱计算车体测点的损伤,然后与按照应力谱计算出的损伤结果相比较,验证了载荷谱,最后分析了利用分力谱来计算车体损伤的可行性。     

尼日利亚桩基静载试验中英标准差异性分析与力学计算

通过尼日利亚现代化铁路阿卡项目铁路桥梁桩基的竖向抗压静载试验实例,阐述桩基竖向抗压静载试验的反力系统——利用工程桩作为反力锚桩的受力分析和计算,介绍基于《British Standard Code of practice for Foundations》规定的双循环加卸载、终极荷载长时间维持的试验要点,分析钻(挖)孔灌注桩桩基竖向抗压静载试验的成果,对比中国与英国桥梁桩基静载试验方法的差异性,提出采用工程桩作为反力锚桩进行桩基静载试验时需要注意的事项。     

40t轴重专用铁路列车荷载图式的制定研究

针对40 t轴重专用铁路制定设计列车荷载图式,研究首先从列车荷载图式和安全储备系数的角度,对重载专用铁路与一般线路的差别进行探讨分析,提出重载专用铁路列车荷载图式的型式以及合理安全储备系数;以现有40 t轴重矿石车为原型,按荷载效应等效的原则将其概化为图式的型式,根据安全储备系数取值建议,将概化图式轴重参数提高10%,形成40 t轴重矿石车列车荷载图式。该图式对于列车的储备在不同跨度范围内较为均衡。同时通过比较荷载效应,掌握图式与国内外现行重载铁路列车荷载图式的差异。     

既有双链柔式钢索悬索桥承载力评估

通过实桥病害调查及静动载试验,结合有限元模型,提出了考虑疲劳及钢材锈蚀影响的承载能力系数进行既有悬索桥承载力评估的方法,并应用该方法对某双链柔式钢索悬索桥的承载力进行了评估。结果表明,该悬索桥在当前状态下能够满足安全性要求,加劲梁不需要进行加固,但主缆及桥面已发生变形,需对悬吊系统进行校正;索塔顶水平位移过大,应予以加固。此类评估为既有悬索桥的养护、维修和技术改造提供了科学依据。     

超大吨位静载试验的防倾覆措施

武荆高速公路右线高架桥桥梁基桩承载力高达2000t，采用静载试验堆载法来验证，超大吨位静载试验需解决加载时堆载材料倾覆问题。从试验前的准备工作到堆裁时的具体操作，都详细介绍了防倾覆措施。这些措施的有效性最终在试验中得到了验证，保证了试验的顺利完成。试验为堆载法优化设计提供了可靠参数。