基于ANSYS和SIMPACK的齿轮副激励对箱体的振动响应分析

齿轮箱体是列车的不可或缺的装置,在服役时受到齿轮啮合的激振作用。文章为分析齿轮箱体在齿轮副激励时的响应特点,使用SIMPACK及ANSYS软件建立得到带刚性和柔性两种箱体下的整车模型,在两种不同速度工况下对箱体振动特性进行仿真及响应分析。结果表明,200 km/h工况的振动加速度比300 km/h工况下的振动加速度大,这是因为此工况下齿轮副啮合频率为1 634 Hz,而柔性箱体在十阶模态下为1 667 Hz.共振现象导致振动加速度偏大。     

青岛地区地铁隧道爆破施工影响范围研究北大核心CSCD

文章以青岛地铁隧道爆破施工为背景,结合青岛地区特有的地质状况,依据收集的爆破振动监测数据,对《GB6722-2014爆破安全规程》中的萨道夫斯基经验公式进行了线性回归分析,由此推导出了适宜预测青岛地铁隧道爆破施工振动强度大小的经验公式,并确定了青岛地铁沿线不同建筑物的安全允许振速、爆破单孔装药量以及施工振动影响范围。该研究可为今后青岛地铁爆破施工提供指导。     

青岛地区地铁隧道爆破施工影响范围研究

文章以青岛地铁隧道爆破施工为背景,结合青岛地区特有的地质状况,依据收集的爆破振动监测数据,对《GB6722-2014爆破安全规程》中的萨道夫斯基经验公式进行了线性回归分析,由此推导出了适宜预测青岛地铁隧道爆破施工振动强度大小的经验公式,并确定了青岛地铁沿线不同建筑物的安全允许振速、爆破单孔装药量以及施工振动影响范围。该研究可为今后青岛地铁爆破施工提供指导。     

轮毂电机驱动系统对整车行驶平顺性影响的研究

本文以轮毂电动汽车为依托,建立了1/4车辆双质量振动系统模型,根据系统振动方程,建立MATLAB/Simulink仿真模型,并以此分别分析在路面脉冲激励和路面随机激励下,以不同车速行驶时非簧载质量的增加对车身部分加速度的影响。通过建立传递函数分析不同非簧载质量情况下,车身加速度、相对动载荷和悬架动挠度对路面速度激励的响应情况。最后对目前针对非簧载质量增加对于整车平顺性不利影响的解决方案进行了对比分析。     

基于不同固结度下地铁运营引起的地基土动力响应分析

地铁运营时,地基土会在列车荷载-轨道系统相互作用下产生扰动。基于此,文章建立了列车荷载竖向振动模型,计算得到了地铁隧道仰拱处的荷载随时间的变化规律;并采用三维有限元法分析了受施工影响下杭州地铁1号线某区间列车运行引起的地基土振动响应。结果表明:随着地表土体与隧道中心线距离增大,地表振动出现滞后性,且强度逐渐减弱;隧道纵轴线上,位于隧道上、下方不同深度处地基土的振动规律具有一定的差异;初始固结度越小,地表的振动响应越大,而隧道下方的土体受施工扰动的影响则较小。考虑地铁施工的扰动影响对合理分析地铁运营期间的环境振动具有重要意义。     

地铁振动传递特性实测与分析

目前我国城市轨道交通在快速发展，随之带来的地铁隧道振动噪声问题也受到广泛关注。地铁车辆在运行时产生的振动会经道床、隧道壁等传播至地面上方建筑物，这种振动和噪声会对居民的生活、工作和休息产生影响。为掌握地铁隧道曲线段高峰期振动传播规律，对某市地铁4号线某区段隧道内及地面和室内振动进行现场测试。基于实测结果，在时、频域内分析研究地铁隧道曲线段高峰期列车引起的振动传播规律，为后续减振降噪措施提供依据。在选定试验区段的基础上，选取1个地下截面进行隧道振动、轮轨力、位移测试、浮置板固有频率测试，地上测试选择与截面对应的地面进行高峰时段垂向振动加速度测试。结果表明：钢轨与道床的振动总极值基本相差不大，而振动衰减最大的位置是在于浮置板道床向隧道壁传递，衰减大约40dB(Z)，其次是隧道壁向地面的振动衰减，大约为20dB(Z)。振动由室外向室内传递过程基本变化不大。     

基坑开挖对近接地铁车站的影响规律研究

文章依托广州地区某邻近运营地铁车站的基坑工程,使用数值分析方法,建立了考虑车站结构-土体-基坑围护结构共同作用的二维非线性数值计算模型,研究了基坑与车站间隔距离、基坑开挖深度等参数变化情况下,地铁车站结构的变形规律及振动响应特性。计算结果表明,基坑开挖明显改变了邻近地铁车站的变形场。基坑开挖越深,距离车站越近,影响越加明显。基坑开挖引起地铁车站的变形表现为竖向隆起和向基坑内侧移动;随着基坑开挖深度的增加,车站结构水平位移变化较为明显,最大竖向位移变化不大,但竖向位移差变化明显,对结构影响较大;在列车动载作用下,随着基坑开挖深度增加和间隔距离的减小,对基坑围护结构本身和邻近车站结构的振动响应特征都将产生影响,而且这种影响均是加剧结构的振动。文章进一步提出了控制车站结构变形的技术措施,为类似地铁车站设计和施工提供了参考。     

钝体断面列车对斜拉桥涡振稳定性影响的试验研究

涡激振动是大跨柔性桥梁风致振动中最常发生的一种现象,对结构气动外形与局部构造的微小变化十分敏感,列车在桥梁上行驶势必会改变桥梁断面的气动外形,因此有必要研究列车对桥梁涡振性能的影响。文章在试验中采用弹性悬挂刚性节段模型车桥系统,在不同阻尼比条件下进行了桥面无车和桥面有车往返状态下的涡激振动风洞试验。研究表明:在桥面无车状态-3°风攻角时,主梁发生了明显的竖向涡激振动;主梁断面抗涡性能的最有利风攻角为+3°,而在桥面有车状态下则刚好相反;车桥系统断面的涡振稳定性由主梁断面本身具有的涡振性能与列车气动外形对主梁涡振性能的影响共同决定;在实际工程中,钝体断面列车对车桥系统涡激振动稳定性的影响是不可忽视的。     

地震荷载作用下运营隧道的受力性状分析研究

文章为了获得在地震与车辆耦合作用下的隧道结构变形与应力分布情况,建立了三维有限元数值模型进行动力学分析计算.通过计算与分析表明:隧道地铁结构的最大变形值(28.05 mm)发生于地震峰值加速度时刻,其位于隧道的仰拱底部;在地震峰值加速度时刻,隧道结构产生最大的水平向剪应力,这在隧道工程设计中应引起重视.     

路面不平顺激励作用下悬浮隧道锚索的动力响应

为了研究悬浮隧道锚索在路面不平顺激励作用下的动力特性,文章在锚索振动方程中考虑了锚索的垂度效应,建立了锚索在路面不平顺激励作用下的非线性振动方程,分别运用虚拟激励法和龙格-库塔积分法对悬浮隧道锚索的振动响应进行了频域分析和时程分析,并讨论了锚索阻尼比、初张力、轨道功率谱和车速对其振动响应的影响。研究结果表明:锚索振动系统的初张力、阻尼比越大,锚索的位移功率谱密度就越小;随着车速的增加,锚索跨中位移逐渐变大;由于等效线性化的影响,频域分析得到的位移均方根比时域分析得到的位移均方根要偏小一些。     

硬质地层下近接隧道爆破振动影响分区及动力响应研究

为探究硬质岩地层下立体交叉隧道近接爆破施工对既有隧道的影响程度，依托福厦客专新大帽山1号隧道和既有新刘塘1号隧道，以基于国内爆破振动规范的“频率-振速”双判据作为分区标准，对新建隧道爆破振动影响分区及动力响应展开研究。首先，通过三轴试验和Hoek-Brown准则得到计算参数；其次，对不同工况下新建隧道爆破振动规律开展研究，得到爆破振动影响分区；最后建立三维有限元模型，探究新建隧道在既有隧道正下方爆破时既有隧道的动力响应规律。研究结果表明：（1）通过迎爆侧最大振速衰减曲线，分析得到依托工程的爆破振动影响分区，判断既有隧道处于弱影响区；（2）爆破对上下方向的影响范围大于左右方向，得到硬质岩地层单线铁路隧道的爆破振动影响总分区；（3）爆破对未开挖段上方既有隧道的影响范围大于已开挖段的影响范围，且由于介质反射，导致已开挖段上方既有隧道振速衰减较慢；（4）通过现场监测结果验证了数值模拟的正确性，且既有隧道结构变形及受力均满足影响控制要求。     

中庭式地铁车站结构地震动力响应机制分析北大核心CSCD

随着建筑功能需求的多样化,出现了中庭式地铁车站结构型式。为引入自然光,中庭式地铁车站结构顶板、中板的中部去除,设置横梁代替;并且为了扩大空间,地下一层不设柱,地下二层设置扁柱,这些特征使中庭式车站地震动力响应异于传统车站。文章通过中庭式地铁车站土-结构1/30缩尺模型振动台试验研究,探究不同峰值、频谱地震动作用下场地土体的放大衰减效应、结构的加速度、动力应变响应,并分析地震动力效应对结构内力的影响,为中庭式车站结构抗震设计提供参考依据。     

中庭式地铁车站结构地震动力响应机制分析

随着建筑功能需求的多样化,出现了中庭式地铁车站结构型式。为引入自然光,中庭式地铁车站结构顶板、中板的中部去除,设置横梁代替;并且为了扩大空间,地下一层不设柱,地下二层设置扁柱,这些特征使中庭式车站地震动力响应异于传统车站。文章通过中庭式地铁车站土-结构1/30缩尺模型振动台试验研究,探究不同峰值、频谱地震动作用下场地土体的放大衰减效应、结构的加速度、动力应变响应,并分析地震动力效应对结构内力的影响,为中庭式车站结构抗震设计提供参考依据。     

青岛地铁光面爆破设计参数优化研究

以青岛地铁为工程背景,通过改变掏槽方式及周边眼装药结构形式,对比分析原有方案和现存方案,结果表明当采用新的爆破方案时,周边眼半眼痕率明显提高,光爆效果明显改善;掌子面上方爆破振速降低36%。同时满足爆破振速和光爆效果成为创新点。     

地下结构专业抗震计算软件的开发与应用

在采用反应位移法和反应加速度法进行地下结构抗震设计时,考虑到在地震动参数确定、土层地震动反应、边界条件设置等方面存在的复杂性,采用VC＋＋开发面向道路隧道、地铁区间隧道、沉管隧道、地铁车站等地下结构的专业抗震计算软件SAUS。该软件由软件界面平台、建模前处理、抗震计算分析、结果后处理四部分构成。前处理功能可自动快速地完成建模、设定单元属性、施加荷载和设置边界条件等;抗震计算提供常用的多种圆形和矩形结构的反应位移法和反应加速度法的自动计算;后处理功能提供结构的位移和内力云图显示、结果数据查询以及自动生成计算书等。通过实际工程的应用,极大提高了地下结构在抗震设计方面的工作效率。     

近邻隧道爆破施工相互动力影响研究

当两隧道距离较近时,新建隧道爆破施工可能导致既有隧道围岩与衬砌结构的变形甚至损坏。文章以某典型大跨公路隧道近接一小型既有隧道工程为背景,采用LS-DYNA显式动力数值模拟方法,开展近距离隧道爆破施工的相互影响研究。结果表明:新建隧道内振速分量均出现在垂直隧道轮廓线方向,既有隧道迎爆侧振速水平分量最大;围岩类型对爆破振动速度的影响主要在新建隧道近既有隧道侧,对既有隧道内振速影响较小;药量和跨度对新建隧道爆源近区底板影响较大,净距对新建隧道近既有隧道侧影响较大;药量增大、净距减小、跨度减小均会在一定程度上引起既有隧道内振速的增大;相对位置不同,新建隧道最大振速均出现在近既有隧道侧,既有隧道均出现在迎爆侧,爆破掌子面从既有隧道上方穿越时引起的振动大于远离时;既有隧道对新建隧道内的振速具有一定的放大效应。     

端部参数激励下水中悬浮隧道锚索振动响应分析

文章通过建立参数激励系统理论模型进行理论分析和数值仿真计算,研究了端部参数激励下水中悬浮隧道锚索的振动响应,并对不同阻尼比、垂度、锚索长度、水流速度、倾斜角度、管体重浮比等关键敏感性参数对锚索的振动响应影响作用进行分析,主要得到以下结论:在相同锚索长度、垂度的情况下,阻尼比越小,锚索中跨位移均方根值越大;随着锚索长度、...     

隧道爆破水介质轴向不耦合装药振动规律三维数值模拟研究

文章依托郑万铁路七峰山隧道工程,采用现场试验和三维动力数值模拟方法开展了隧道掏槽眼在空气和水两种介质的轴向不耦合装药结构工况下爆破振动传播规律研究,对比分析了掌子面后方不同距离和位置的初期支护结构振动速度的衰减特征。结果表明,爆心距相同时,上台阶爆破引起的拱顶振速峰值最大、拱腰次之、边墙最小;当采用边墙测振方法优化掌子面上台阶掏槽最大段药量时,结果偏于不安全;在掏槽眼总药量相同情况下,水介质轴向不耦合装药爆破引起的振速较明显小于空气介质不耦合装药爆破。研究结果可为类似隧道工程提供借鉴。     

基于振动监测的地铁风机故障诊断研究

针对地铁机电设备检修管理特点,结合地铁风机故障诊断实际需求,以地铁射流风机振动信号为对象,通过振动监测和计算机技术,对风机的轴系故障、轴承故障、电机故障等信号数据特征进行采集,并实现时域特征、频域特征的提取与分析,进而找到能够区分地铁风机故障类型的信号特征,实现地铁机电设备的精准检修,为地铁设备的状态管理提供理论与应用依据。     

综合管廊天然气舱内爆炸对邻近地铁隧道的影响研究

针对综合管廊与城市地铁共同建设的方案,文章运用AUTODYN软件对综合管廊天然气舱内爆炸对邻近地铁隧道的影响进行了数值模拟分析。分析结果表明:在综合管廊天然气舱室天然气浓度达到10%时,200 m防火分区内TNT当量为41.6 kg;爆炸冲击波对圆形地铁隧道的拱顶和拱腰影响较大,需采取必要的防护措施;当周围土体为砂土材料,综合管廊处于圆形地铁隧道正上方且前行方向一致时,管廊与地铁隧道之间的垂直间距越大,爆炸冲击波对地铁隧道的影响越小;当垂直间距为7.2 m时,最大动拉应力为1.86 MPa(包括隧道管片静态应力,约为1 MPa),略小于地铁隧道的抗拉强度设计值1.89 MPa,最大振动速度与最大位移均符合相关规范以及结构稳定性要求,因此建议管廊与地铁隧道的垂直间距不小于7.2 m。