铁道车辆空气弹簧模型的研究

首先建立了3种空气弹簧模型,即等效模型、线性模型及非线性模型,然后对比分析了3种空气弹簧模型的计算精度和计算速度。结果表明,等效模型的计算精度较差;非线性模型的计算速度较慢;线性模型既可保证较快的计算速度,又可保证较高的计算精度。因此,在工程应用中,建议采用空气弹簧线性模型来进行计算分析。     

ZQL32／64型造桥机总体结构及其计算模型的建立

详细介绍ZQL32/64型中跨连续梁造桥机主要结构计算模型的建立,即主梁和导梁内力的计算方法.主要结构计算模型包括主梁在施工荷载下的内力计算模型,主梁在导梁大悬臂工况下的内力计算模型,导梁各杆件内力计算模型,导梁挠度计算模型,导梁在大悬臂工况下的整体稳定性计算模型.该结构计算保证了ZQL32/64型中跨连续梁造桥机使用的安全可靠性.     

冻土块石路基的保冷效果数值计算研究

应用有限体积法,对一块石路基内的温度与速度特性进行了数值计算分析。计算结果表明块石路基的热稳定性较好。在路基内,越远离地表,监测点的温度变化越滞后于地表。而且离地表越远,温度变化幅度越小。在对块石路基内的块石层计算中采用了"块石"与"多孔介质"模型。两种模型计算的块石层内空气速度场在冬季都呈现一个逆时针旋转的涡,在夏季则是顺时针旋转的涡。由于块石模型计算的速度更加直接地反映了块石空隙中空气的真实速度,所以其计算结果大于多孔介质模型计算的速度。采用块石模型计算出路基内的整体温度略低于采用多孔介质模型计算结果。本文认为采用块石模型计算块石路基的速度场与温度场优于多孔介质模型。     

门式连续刚构桥上无缝线路纵向力计算方法研究

广州市轨道交通21号线高架桥为多跨门式连续刚构桥,桥上铺设无缝线路,传统纵向力计算模型复杂。为满足实际工程需要,以梁轨相互作用原理为基础将计算模型简化处理,建立钢轨、扣件、桥梁及墩台一体化的等效计算模型。计算对比表明,简化模型计算所得伸缩力、制动力及断缝值与传统模型计算值基本吻合,两者差异在可接受的范围以内,既保证了计算的准确性,又提高了计算速度。     

子模型技术在机车车辆强度计算中的应用

通过机车车辆强度计算实例,介绍了ANSYS软件中子模型技术的使用方法,并分析了子模型法的优缺点。计算结果表明:使用子模型法对机车车辆关键部件进行有限元分析,可以减少工作量,节约计算时间,提高计算精度。     

达索3DEXPERIENCE平台基于隧道BIM模型的数值分析研究

以主流BIM软件达索3DEXPERIENCE平台为研究基础,以实现基于隧道BIM模型的地层结构模型数值分析为研究目的,通过二次开发的方法开展研究。研究内容主要包括两方面:一是解决平台计算模块SIMULIA无法添加塑性参数及本构模型的问题;二是将计算过程流程化以提高计算效率。通过实际案例分析对研究结果进行验证,验证表明,通过二次开发的手段成功解决了平台计算模块SIMULIA不能添加塑性材料参数及本构模型的问题,扩大了软件的适用范围。将计算过程流程化减少了过程中的人工操作,极大提高计算效率。依托BIM模型开展数值分析,提高了计算模型精度,减少计算过程中的建模工作量。从BIM设计到数值分析计算全部在达索3DEXPERIENCE平台上开展,成功解决了传统方法中依托BIM模型进行数值分析的数据接口问题。     

摆式车辆数值模型与试验台及线路试验结果的比较

介绍了一个运用于摆式车辆的动力学性能仿真的数值计算模型,特别考虑了曲线通过工况。在此模型中,把实车上使用的控制软件和车辆数值计算机械结构模型结合起来,再现了倾摆主动控制装置的动力学。为了验证数值计算仿真模型,把数值计算结果与试验台试验及室外线路试验结果进行了比较。     

基于车长的CBTC车载ATP安全制动曲线模型的研究

安全制动曲线计算模型是CBTC(基于通信的列车控制)车载ATP(列车自动防护)的关键技术。影响该模型计算精度的因素有许多,其中列车长度是最基本也是不能忽略的因素之一。在分析了GEBR(最小紧急制动率)制动曲线与ATP紧急制动触发曲线关系的基础上,考虑了列车长度在附加阻力计算中的影响,将列车模型构造为由多个质点构成的质点链,建立了基于车长的CBTC车载ATP安全制动曲线计算模型。采用B型6节编组列车运行环境对该模型进行仿真。仿真结果表明,多质点列车计算模型比单质点计算模型更符合车载ATP安全制动模型的要求。     

城市轨道交通高架桥无缝线路梁轨相互作用研究

针对城市轨道交通高架桥的具体结构形式,建立了考虑后继结构影响的城市轨道交通高架桥梁轨相互作用有限元计算模型.计算分析了某典型城市轨道交通高架桥的无缝线路纵向附加力,并对城市轨道交通高架桥长钢轨纵向水平力的合理计算模型进行探讨.研究结果表明,所建立的梁轨相互作用计算模型较传统的干线铁路桥无缝线路纵向附加力计算模型更能反映城市轨道交通高架桥的结构特征,其计算结果也更为合理.     

主动导向转向架的多体动力学仿真与试验研究

对主动导向转向架的半车模型进行了多体动力学计算,并进行了滚动台试验,计算结果和试验结果基本一致。将半车模型扩展为整车模型后,进行了计算分析,研究结果表明,主动导向转向架可以大大提高转向架的曲线通过性能。     

齿轮的概率可靠性设计方法研究

基于齿轮强度计算标准及应力、强度干涉理论,建立了齿轮的可靠度计算模型,该模型包括了齿轮弯曲疲劳、齿面接触疲劳、齿面胶合的计算模型.同时对齿轮3种主要失效的相关性进行了研究,并就其相关性的可靠度进行了计算,为齿轮的设计、制造、维护提供参考依据.     

列车动力学模型的研究

研究了列车动力学计算模型的建立方法 ,给出了列车系统状态矩阵的构成及其计算方法 ,采用SIMULINK仿真工具 ,建立了多车编组的垂向和横向列车模型。分别对列车的垂向和横向列车动力学进行了实例计算 ,说明了在高速动车组中采用列车计算模型分析各车辆间悬挂作用的必要性和有效性。     

铁路专线某连续梁桥支架计算方法研究

以沪昆客运专线杭州至长沙段某特大连续梁桥(60+ 100 +60)m为背景,结合结构设计荷载要求,运用大型通用有限元软件Midas/Civil建立直线段支架计算模型,分别采用单根杆件模型计算和支架整体模型计算,对比了两种不同的计算方法,通过杆件内力计算、结构整体屈曲分析,得出了在一定刚度比的范围内简化计算的可靠性.     

土石混填路堤长期沉降测试与计算分析

采用FLAC5.0所提供的二次开发程序接口,编写了改进的Burgers流变模型实现程序,并将该流变模型数值程序嵌入FLAC5.0。采用FLAC5.0中改进的Burgers本构模型和确定的流变模型参数,对怀新高速公路K20 240红砂岩土石混填粗粒土高填路堤的流变沉降进行了计算。同时对路堤沉降进行了测量,并将数值计算结果与实测结果进行了对比,对比结果表明数值计算值与实测值比较吻合,验证了改进的Burgers流变模型及其参数的合理性。嵌入FLAC5.0改进的Burgers本构模型数值计算程序为土石混填粗粒土路堤长期沉降计算提供了参考工具。     

无缝线路稳定性计算模型的比较分析

通过无线路稳定性计算模型的对比分析，阐述了计算模型的边界条件对于计算结果的重要影响。     

盾构隧道衬砌内力计算模型比较分析

详细论述了盾构隧道衬砌结构设计中常用的两种计算模型:匀质圆环模型和梁-弹簧模型;结合目前正在施工的武汉长江隧道工程实例,比较了这两种模型的计算结果。     

基于CRH2型动车组的牵引计算模型应用研究

简要介绍了动车组牵引计算的力学模型和牵引原则,针对不同的运行工况,建立列车运行过程的运动学模型,并根据此模型编写了动车组牵引计算的仿真软件,同时在相关车型和具体的线路上进行了模拟仿真,通过对试算结果的分析,较好地实现了动车组运行过程的模拟。为列车驾驶培训仿真系统的研究提供了计算模型。     

计算高速列车车内压力的热力学模型

运用热力学基础知识，建立了一种计算高速列车通过隧道时车内压力变化的热力学模型，它采用当量漏气面积表示车辆气密性，具有物理意义明确的特点。在相同的计算条件下，将其与现有能够计算车内压力的2种模型——经验模型和流动模型进行了车内压力计算的对比分析，结果表明热力学模型用于高速列车车内压力计算是可行的。     

高速列车撞击盾构隧道的混合多尺度动力分析模型

列车脱轨会对隧道结构产生重大损害,为此提出一种在保证计算精度的前提下能大幅度提高计算效率的列车撞击盾构隧道混合多尺度动力分析模型,以降低列车脱轨事故的潜在风险。首先,建立考虑管片接头效应的常规非多尺度模型及2种单一多尺度模型（同类型单元粗细网格耦合多尺度模型和不同类型单元壳-体耦合多尺度模型）,通过3种模型的管片静力学试验结果对比分析,验证2种单一多尺度模型的适用性;然后,将2种单一多尺度模型结合成混合多尺度模型,应用于列车撞击盾构隧道动力分析中,并与采用常规非多尺度模型的计算结果进行对比。结果表明：在静力荷载下,2种单一多尺度模型在位移、应力及损伤面积的分布规律上与常规非多尺度模型一致,计算值误差均在3.5%以内,且计算时间缩短了50%左右;在撞击荷载下,混合多尺度模型与常规非多尺度模型计算所得的管片位移和拉压损伤发展规律一致,但混合多尺度模型计算数值偏大,除拉伸损伤面积误差为8.56%外,其余结果误差均在5%以内;混合多尺度模型在保证计算精度的前提下,将计算时间缩减了62.4%,为类似问题提供了更为高效的解决方案。     

高速磁浮车辆悬浮架动力学模型研究

针对TR08高速磁浮车辆运行中铝合金悬浮架弹性变形较大的问题,采用ANSYS建立了悬浮架有限元模型,并进行结构模态分析;为了提高悬浮架动力学数值计算效率,依据等效变形原则建立刚性悬浮架模型,计算等效弹簧参数.基于弹性和刚性悬浮架建立磁浮车辆整车动力学模型,对比分析了曲线通过时2种悬浮架模型动力学响应.计算结果表明:车辆以速度100,250和430 km/h通过半径为2 260m的曲线时,2种悬浮架模型铰点垂向位移计算值之差不超过0.5mm,悬浮间隙计算相对误差小于2%,悬浮架扭转角响应曲线基本重合,表明建立的等效刚性悬浮架模型是合理的;应用于整车动力学性能仿真时具有足够的计算精度,其计算效率远高于采用弹性模型时的计算效率,但弹性悬浮架模型能更准确、全面地模拟其弹性变形和振动响应.