设计路线撥距的放大平面法在困难条件下应用的研究

「放大平面法」是苏联工程师郭尼别提出的,它是用来对旧线改建时选择半径计算撥距以及在设计新线遇到横断面很复杂的地方选择半径的图解法。它的原理是利用角图法计算两条圆曲线之间的法谴线间距(撥距),并将这些间距用大比例尺画成放大平面图(可称为放大撥距图),然后进行图解。从理论以及现场实践证明,在困难条件下,这方法是非常优越的。但遇到变化很大而且很长的复曲线,如果只按原来的介绍用一个半径作ρ轴,计算出来的法线间距(撥距)就很大,实例中有达几十公尺的,因放大平面图用1:10的比例尺才能保持图解的精度,遇到这样的复曲线,用单曲线作ρ轴是不行的,因此考虑用复曲线作为ρ轴,来解决它。研究得到结论,用复曲线作ρ轴在放大平面图上图解,基本原理还是一样;只要在ρ轴的改换半径处改变另一个相应系数的抛物线就可顺利解决,其他工作仍然不变。     

既有线改建中采用渐伸线法时选配曲线半径的方法探讨

本文对目前在既有线改建设计中使用渐伸线法时现场采用的曲线半径计算公式进行了分析探讨,提出推导这些公式的依据。对采用不等长缓和曲线时选配曲线半径的公式进行了修正。另外建议一个在既有缓和曲线不改动时计算曲线半径的公式。     

山区公路平曲线半径值与行车速度之间的关系研究

通过选取山区某三级公路的某一路段为研究对象,该路段内含有不同半径大小的平曲线。采用动态GPS仪,现场测试车辆行驶的动态速度,并与路段内各种平曲线半径相对照,收集不同半径曲线段的线形资料及速度数据。通过对数据的分析整理,获得该三级公路平曲线半径与行车速度的回归模型,并利用运行速度理论分析该路段平曲线设计指标使用的恰当性和平曲线上实际行车状态的安全性。     

山区公路紧急避险车道驶入角研究

通过实地调查和查阅相关资料的方法确定了我国山区长大下坡公路交通事故的主要车型和紧急避险车道的设计车速。以保证制动失效车辆行驶时的横向稳定性为前提,以主线为右转曲线的公路为主要研究对象,通过制动失效车辆由主线驶入紧急避险车道的行车轨迹几何特征对紧急避险车道驶入角和主线平曲线半径之间的关系进行了研究,得出了适合我国山区紧急避险车道驶入角的合理取值范围。为我国山区公路紧急避险车道驶入角的选取提供了必要的理论参考。     

快速进给铣刀五坐标端铣加工刀位计算

对快速进给铣刀五坐标端铣加工的基本原理进行了研究,指出使用快速进给铣刀进行端铣加工时,刀触点的法矢量不再像环形刀一样通过刀片的几何中心,由此求出了刀具有效切削半径．然后将快速进给铣刀刀具模型简化为半径等于有效切削半径的端铣刀,得到了后跟角的计算公式,并深入研究了后跟角的临界情况,严格推导出了由刀触点生成刀位点的计算公式．此外,对快速进给铣刀端铣加工中的误差进行了研究,得到了走刀步长与直线逼近误差的关系式．     

浅谈两种由虚交点计算实交点的方法

根据交点(JD)来确定曲线的半径(R),外距(E),切线长(T)等一系列曲线要素,而准确地计算出这些要素的前提是正确地算出该交点的位置.     

考虑地震攻角的曲线梁桥易损性及通行能力评估

为探究地震攻角对曲线梁桥地震易损性的影响，采用曲线梁桥参数化建模方法建立有限元模型，通过增量动力时程分析和概率地震需求分析生成桥梁-地震动样本对训练集、验证集和测试集。基于反向传播神经网络(BPNN)、宽界限法和串并联概率理论建立曲线梁桥构件—单体—网络三个层次的地震易损性快速计算和评估模型，对比分析地震攻角对曲线梁桥的易损性影响规律，并对区域桥梁网络震后通行能力进行快速评估。结果表明，地震攻角对曲线梁桥的动力响应、地震易损性影响明显，忽略地震攻角影响可能会对交通网络的震后通行能力评估带来较大误差。     

我国重载货车转向架曲线性能对比仿真

为比较我国研制的27 t轴重侧架交叉支撑转向架和副构架径向转向架的低动力作用性能,基于车辆-轨道耦合动力学理论和两种转向架的具体结构,分别建立了车辆-轨道耦合动力学模型,应用车辆与线路最佳匹配设计方法,对两种转向架的曲线通过性能进行了仿真计算,并以轮对摇头角、轮轨横向力和轮轨磨耗功等参数与传统转向架进行了对比分析. 仿真结果表明:在曲线半径小于800 m 线路上,相对传统转向架,两种转向架能有效降低轮轨动力作用,且副构架径向转向架降低轮轨磨耗更具优势;但随曲线半径增大和受线路不平顺影响,径向转向架的径向作用会逐渐弱化;当曲线半径超过1 000 m后,两者的轮轨磨耗基本相当,即利用径向转向架来降低轮轨磨耗的效果不明显.      

既有线改建与第二线设计中传统角图法理论基础的商榷

本文首先提出传统角图法在基本概念上出现的矛盾,然后阐述了解决矛盾的商榷意见,在此基础上论证了角图法新的图形与计算式。最后介绍了在第二线线距计算中,应用传统角图法概念存在的问题与解决办法。     

缓和曲线对交通安全的影响分析

对比分析文献表明,不合理的缓和曲线长度会影响驾驶行为和交通安全。调查分析了上三高速公路的39个弯道和2001年—2004年事故资料、沪杭高速公路浙江段的5个弯道和1999年—2004年事故资料、杭宁高速公路浙江段的6个弯道和2001年—2004年事故资料,其中缓和曲线交通事故并没有出现异常现象,表明其缓和曲线长度设计是合理的、可行的,没有对交通安全造成明显影响。在所调查的半径范围[400 m,3819.516 m],缓和曲线参数A与圆曲线半径R之比(A/R)随半径增大而呈现较好的负次幂递减规律,而且其变化范围基本上在1/3~1/2,这与传统认识及最近文献调查相一致。这一基本规律可为设计提供更明确的量化参考依据。     

转动惯量误差对汽车碰撞模型计算结果的影响

为了有效控制车辆转动惯量误差对汽车碰撞模型计算结果的影响,应用摄动理论分析了车辆转动惯量误差对模型计算结果的影响规律.应用碰撞前车速曲线平均斜率、车速方向角曲线平均斜率和角速度曲线平均斜率,研究了车辆转动惯量误差对模型计算结果的影响程度.根据影响程度能够确定满足模型计算结果精度要求的车辆转动惯量取值范围.研究结果表明:当限制车辆转动惯量误差在7.94%范围内时,模型计算结果相对误差5%.      

考虑大货车横向稳定性的平曲线设计控制指标

为研究驾驶员行为和道路线形指标对大货车横向稳定性的影响,选择六轴半挂车为典型车型,采用Trucksim动力学仿真软件建立车辆动力学闭环仿真模型,以侧向加速度作为大货车横向失稳风险评价指标。基于统计学的理论,运用MATLAB回归建立大货车侧向加速度预测模型,得到了不同设计速度条件下典型车型的极限最小转向半径值。研究结果表明:采用多自由度大货车模型,考虑横向滑移条件计算得到的平曲线极限最小半径比我国标准所规定的平曲线极限最小半径在各级设计速度条件下均大10%左右。研究成果量化了驾驶员行为和道路线形指标对大货车横向稳定性的影响,并对平曲线设计控制提出了建议指标,对今后道路安全设计具有参考价值。     

计算既有铁路曲线坐标法拔距的一种新方法

为克服传统方法计算缓和曲线段拨距时,用弦长代替弧长引起的误差,基于坐标法整正既有铁路曲线的相关原理,提出了利用既有测点沿径向到拨后曲线的距离计算拨距的新方法.按照该方法,推导了测点的拨距及拨后坐标的计算公式,并将其计算结果与传统方法的计算结果进行了比较.结果表明,采用传统的坐标法计算拨距时,缓和曲线越长、半径越小,拨距和拨后正矢误差越大;拨距最大误差为1.3 mm,拨后正矢误差最大值为1.0 mm.      

山区航道水流流路规律研究

通过对西南地区山区河流实测资料进行分析整理,总结出：正弦派生曲线水流线路、协调的水流方向、良好的水流转向角及较大的弯曲半径为理想的航道水流流路,并提出了该规律在工程设计中的应用。     

山区航道水流流路规律研究

通过对西南地区山区河流实测资料进行分析整理 ,总结出 :正弦派生曲线水流线路、协调的水流方向、良好的水流转向角及较大的弯曲半径为理想的航道水流流路 ,并提出了该规律在工程设计中的应用     

门架式转向架迫导向机构曲线通过动力学性能

为了预测安装了迫导向机构的100%ULF(tra low floor)低地板车辆的曲线通过性能,分析了门架式转向架的迫导向机构组成及其导向原理,推导了其导向参数的理论公式,建立了动力学模型,并通过计算机仿真详细分析了迫导向机构对车辆曲线通过性能的影响,对比分析了加装前后车辆的4个曲线通过性能指标.研究结果表明:加装迫导向机构后车辆的一、二位轮组轮轨横向力变化较小,脱轨系数也无明显变化,轮组冲角可以减少0.5左右,约减少60%,外轮磨耗指数减少量均超过了10 kN();在对加装迫导向机构后的车辆在不同曲线半径下的通过性能进行预测,当曲线半径大于100 m时,曲线通过性能较好,当曲线半径小于10 m时,转向架的各项曲线通过性能指标响应变得较为敏感,总体车辆在迫导向机构的作用下具有较好的小半径曲线通过性能.      

阵列误差对无源探测快速测向性能的影响

为了定量分析存在方向图误差、位置误差、互耦误差、通道误差4种阵列误差的情况下,非合作无源探测系统的快速测向性能,通过矩阵范数与泰勒级数等理论分析,估计了无阵列误差时目标方向映射角的偏差范围,研究了阵列误差对阵列波束形成的影响,计算了存在阵列误差时目标方向映射角的估计偏差范围,得出并证明了较小阵列误差对方向映射角的估计方差几乎无影响的结论.仿真结果表明:阵列误差引起的最大波束幅度相对偏差为6.5%、信噪比为-20 dB时,16元等距线阵的最大方向映射角估计偏差与均方差均小于0.015 rad,与理论分析结果相符.     

大跨径连续梁桥施工线形控制技术

以闻垣高速公路刘庄冶1号大桥为背景,根据桥梁有限元理论计算和对主梁线形的施工监控,对主梁变形进行参数识别和误差分析,并结合现场实测结果验证使用的控制方法。     

重载轨道曲线几何参数对轮轨耦合动力特性的影响

基于车辆-轨道耦合动力学理论,根据中国最近研制的27 t轴重侧架交叉支撑转向架及C_80E型通用敞车的实际结构和重载铁路曲线轨道结构特点及其技术规范要求,建立了曲线轨道的重载铁路货车-轨道耦合动力学模型;基于新型快速数值积分方法、Hertz非线性弹性接触理论和Shen-Hedrick-Elkins非线性轮轨蠕滑理论,应用计算机仿真计算了不同工况下重载货车曲线通过时的轮轨耦合动力特性,分析了曲线半径、缓和曲线长度和外轨超高等曲线几何参数对重载货车轮轨动力作用的影响。分析结果表明:曲线半径在400~800 m范围内变化时对轮轨动力影响极为明显,而当曲线半径大于800 m后其影响逐渐弱化,重载铁路曲线半径一般不应小于800 m;增加缓和曲线长度能在一定程度上降低重载货车轮轨动力作用,但其作用效果存在长度拐点,拐点前效果明显,拐点后影响甚微,且曲线半径和运行速度都会影响拐点的具体位置,建议根据拐点位置来确定不同曲线半径线路的最小缓和曲线长度;过大的欠超高或过超高均会加剧重载货车曲线通过时的轮轨动力作用,但在欠超高为-20~0 mm时重载货车的综合轮轨动力响应相对较小,即保持货车以适当的欠超高(-20~0 mm)通过曲线有利于降低轮轨动力和磨耗,这与中国铁路工程运输实际设置的欠超高取值范围一致。      

黔桂线小半径曲线换铺60 kg/m钢轨问题

为了分析小半径曲线换铺60kg/m钢轨引起的钢轨作用于扣件的横向力和轨道几何误差，建立了力学分析模型，并以黔桂线最小曲线半径（177.1m）为实例进行了计算分析。分析结论说明，在小半径曲线换铺60kg/m钢轨时，钢轨的几何误差在允许范围内，我需对轨道结构采取额外的加强措施。