地铁车辆用新型整体式抗侧滚弯扭杆装置研制

介绍了抗侧滚扭杆装置工作原理。根据某地铁空间小、且车体及转向架高度可调的要求,研发了新型整体式抗侧滚弯扭杆装置,详细阐述了该新型抗侧滚弯扭杆装置的设计方案、力学性能分析等,并进行了相关试验。试验结果表明:该装置的刚度、强度及制造工艺等完全满足地铁运用要求。     

转臂式轴箱转向架一系悬挂等效定位刚度的分析

转向架一系悬挂横向刚度对车辆动力学性能及轮轨磨耗有重要影响。文章将轮对和两侧转臂轴箱作为一个整体进行研究,计算了转臂式轴箱转向架的一系横向定位等效刚度。得到了轮对在横向力作用下的轮对横摆、侧滚和摇头运动关系,它随轴箱定位刚度和结构尺寸参数的变化而变化。建立了2个转向架动力学仿真模型,其一系悬挂分别为转臂式轴箱结构定位和进行等效刚度计算后的简化定位结构。比较了两者的直线稳定性和曲线通过性,验证了轮对滚摆运动关系和横向等效刚度计算的可信,说明运用等效刚度建模仿真可行。     

考虑构件抗扭刚度的高层建筑结构抗扭计算

结构刚度中心与质量中心偏差较大时,应考虑扭转的不利影响,将高层建筑结构等效为悬臂杆,从顶至底依次选取脱离体。根据位移协调条件,将结构的位移分解成平动与转动成分,得到相应的结构平动时构件所承担的剪力与结构转动时构件所承担的剪力,再根据力的平衡条件,推导出双向地震作用下考虑构件抗扭刚度时结构的线弹性扭转角,并对构件的剪力及变形进行了修正。算例表明,考虑构件抗扭刚度时结构的线弹性扭转角、构件的剪力与变形均减小。该方法概念清楚,符合工程实际。     

一系弹簧斜置转臂式轴箱定位刚度研究

首先推导了一系弹簧斜置转臂式轴箱定位刚度的理论计算公式,然后利用多体动力学软件SIMPACK建立了其力学模型,通过该模型验证了理论公式的正确性,并简化计算公式使其方便于工程计算,同时分析了轴箱定位刚度的影响因素。结果表明:轴箱纵向定位刚度由转臂关节的径向刚度、橡胶堆的Z1向刚度和斜置角共同决定;轴箱横向定位刚度由转臂关节的轴向和径向刚度、橡胶堆横向跨距和转臂长度共同决定;轴箱垂向定位刚度由橡胶堆Z1向刚度和橡胶堆斜置角共同决定。     

转臂式轴箱定位装置等效刚度计算与分析

文章从能量守恒定律出发，结合转臂式轴箱定位装置的结构特点，通过分析其受力状况和运动几何关系，在充分合理简化的基础上，推导出通用的转臂式轴箱定位装置的垂向、纵向和横向等效刚度计算公式，并对我国典型动车组的转臂式轴箱等效定位刚度进行了计算。     

几何参数对副构架径向转向架动力学性能影响的研究

比较了两种典型副构架径向转向架径向机构的不同点,通过分析副构架式径向转向架交叉杆水平面内的受力情况,建立转向架等效模型,解方程组得到其等效剪切刚度关于交叉杆横向安装跨距的函数表达式,分析出交叉杆几何参数对转向架动力学性能的影响,并通过SIMPACK仿真模型计算验证。     

城轨转向架抗侧滚扭杆的刚度和强度分析

抗侧滚扭杆用于增加车辆的抗侧滚刚度。文章理论分析了抗侧滚扭杆的刚度和强度,详细推导了抗侧滚刚度的计算方法。文中建立了抗侧滚扭杆的有限元模型,通过简化加载条件,计算和评价了抗侧滚扭杆的静强度、疲劳强度和最大剪切应力,同时计算了两种工况下的抗侧滚刚度。分析表明:理论值和计算值误差不大,但需进一步优化。     

钢筋混凝土压弯剪扭构件抗扭刚度探讨

压弯剪扭构件抗扭刚度是研究结构整体扭转性能的基础,在已有试验的基础上,给出了便于查用的构件抗扭刚度-扭转角退化曲线;通过对试验数据及抗扭刚度计算公式的参数分析,探讨了构件抗扭刚度的各种影响因素.结果表明:纵横钢筋强度比在1附近时构件的抗扭刚度最大,轴压比、偏心距、剪扭比与弯扭比的增大使得构件抗扭刚度降低.     

采用防摇装置的车体倾斜机构

研发一种装有新型倾斜机构的转向架,其结构简单且具有与摇枕式相同的最大倾斜角。该倾斜机构通过在防摇装置扭杆上施加扭转力矩使倾斜力作用于车体。扭杆和扭臂之间的旋转致动器产生扭转力矩,扭臂和垂向传动机构将扭矩传递给车体。在台架上模拟曲线通过运行及车体倾斜试验。试验结果表明,该倾斜机构按目标倾斜曲线可使车体倾斜至5°,具有较高的响应性。     

盾构隧道-浮置板轨道系统振动分析

应用弹性地基梁理论以及盾构隧道纵向等效刚度理论,建立了车辆-轨道-隧道耦合动力学仿真模型,研究不同行车速度、不同等效刚度、不同浮置板厚度下耦合系统的振动响应;将耦合系统响应中的支座反力作为隧道-土体模型的输入激励,研究不同参数条件下隧道及土层中的振动规律;隧道壁振动实测分析与仿真分析对比表明,考虑隧道纵向刚度的耦合动力学模型是合理可行的。     

弯剪型层模型弹塑性时程分析的若干问题

就弯剪型层模型弹塑性时程分析问题进行探讨。首先,引入2种荷载工况,根据每种荷载工况下原结构和等效模型的相同楼层位置处的位移对应相等,得到各楼层的等效抗弯刚度和抗剪刚度。其次,在采用并联电路模型和引入弯曲变形层单元形函数的基础上,基于势能驻值原理推导了层单元刚度矩阵。最后,建立基于层间动力状态参数的动力方程,并在此基础上,不引入任何假设,进一步推导拐点精确计算公式且给出了加载点和卸载点的拐点处理一致公式。结果表明：本文推导的层单元刚度矩阵是正确可行的,且薄弱层的最大层间位移计算值随拐点处理方法的不同而有较大差异。     

抗侧滚扭杆装置在城市轨道车辆中的应用

结合二系悬挂系统功能，对扭杆装置在轨道车辆上的抗侧滚作用进行了简要分析，介绍了空气弹簧中心距对扭杆扭转刚度、车辆轮重减载率、柔度系数的影响。     

轨道车辆抗侧滚扭杆的设计及动力学性能分析

根据抗侧滚扭杆装置扭转原理,对地铁车辆抗侧滚扭杆进行了结构设计和计算,并建立了抗侧滚扭杆动力学模型。当车辆以80km／h运行时,分析了抗侧滚扭杆装置对横向平稳性、垂向平稳性、脱轨系数、倾覆系数、柔性系数、浮心高度的影响。     

基于随机模型的抗侧滚扭杆多响应稳健优化

在动车组抗侧滚扭杆的稳健优化设计中,针对其具有随机因素的多响应问题,提出基于随机模型的多响应稳健优化方法。以抗侧滚扭杆的各质量损失函数作为优化设计目标,以各截面直径作为优化设计变量,考虑载荷等随机因素,建立抗侧滚扭杆的多响应稳健优化模型。最后,应用ISIGHT平台中的蒙特卡洛抽样法与第二代非劣遗传算法对该模型进行稳健优化求解。研究结果表明:优化后的抗侧滚扭杆重量降低、刚度与疲劳强度提高,使质量特性得到了改善,方差波动得到了降低,从而提高抗侧滚扭杆的抗干扰能力。     

轨道车辆典型抗侧滚扭杆系统疲劳应力分析测试研究

根据轨道车辆典型抗侧滚扭杆系统的结构和载荷位移情况,对扭杆系统进行受力分析和有限元分析,总结出扭杆系统疲劳应力分析和测试的方法。同时对扭杆轴中承受弯扭组合载荷的1、2区和承受纯扭转载荷的3区进行了应力测试,并与有限元应力分析结果进行对比,结果表明:该测试方法可以满足扭杆系统的疲劳应力分析和测试要求,应力测试结果与有限元分析结果误差在15%以内。     

轨道车辆用多边形扭杆轴制造工艺研究

多边形扭杆轴与普通扭杆轴相比,其制造工艺的主要特点是:扭杆轴端面为等距多边形,其与扭转臂是过渡配合,装拆方便;采用电镀工艺增强表面耐磨和耐腐蚀性;采用喷丸和滚压工艺对扭杆轴表面进行强化。经相关试验和有限元分析验证结果表明:该扭杆轴各项性能指标完全满足客户技术要求,成功实现国产化。     

抗侧滚扭力杆利弊及技术对策

为了克服抗侧滚扭力杆所产生的有害作用,应用抗侧滚等效刚度概念提出了改进的技术对策。抗侧滚等效刚度是指一个抗侧滚扭力杆机构对车体侧滚的总刚度贡献,并以折算到抗侧滚扭力杆转角上的等效刚度值给出。利用拉杆与车体之间橡胶节点的非线性刚度实现抗侧滚等效刚度的分段定义：即直线或曲线准静态通过时具有低刚度;顺坡段通过时则具有高刚度。多种车况仿真对比分析表明：根据空气弹簧高度控制的位移滞后特性,这一弹性连接方案可以获得比较理想的舒适度;同时,在顺坡段通过时也适度增强转向架对车体的抗侧滚刚度。     

高速动车组轴箱弹簧有限元分析与特性研究

以高速动车组轴箱弹簧为研究对象,利用软件Hyper Mesh建立弹簧有限元模型。考虑弹簧支撑圈与工作圈在大挠度情况发生接触,对接触区进行网格细化。将该模型导入软件ABAQUS中进行有限元计算分析,通过静应力标定试验进行验证。结果表明,有限元分析结果和静应力标定试验结果比较一致,相对误差在允许范围内,验证了有限元计算模型的正确性。采用有限元分析与弹簧最大应力计算公式相结合的方法,推出轴箱弹簧刚度特性曲线,并通过曲线的线性拟合,得出其刚度值为352.1 N/mm。分析轴箱弹簧发生疲劳断裂位置,获得该位置当量应力与接触应力随弹簧挠度变化的应力曲线,得出最大接触应力为164.6 MPa,验证了接触应力对端部接触区当量应力具有较大影响。因此在制造过程中,可以调节支撑圈与第1工作圈间隙来减少接触应力的影响。     

抗侧滚扭杆刚度对地铁车辆动态限界的影响

对抗侧滚扭杆如何影响地铁车辆车体限界进行分析。从限界标准公式入手,分析抗侧滚扭杆刚度如何参与限界计算。以国内某A型地铁辆为研究对象,采用现阶段3种常用的限界计算方法开展限界分析,对比研究抗侧滚扭杆刚度与车辆限界变化的规律及不同方法下的差异。采用动力学模型,以风压变化为条件,通过比对分析,提出抗侧滚扭杆刚度的取值范围建议。     

弯-剪-扭复合作用下考虑扭转翘曲的U形薄壁混凝土梁设计方法

基于弯-剪-扭复合作用下U形薄壁混凝土梁的试验和数值模拟参数分析研究成果,提出U形梁约束扭转内力翘曲弯矩Mω和翘曲扭矩Tω的等效方法,进而提出弯-剪-扭复合作用下考虑扭转翘曲的U形薄壁混凝土梁设计方法.对考虑扭转翘曲、不考虑扭转翘曲2种情况下的设计内力和计算极限荷载的结果进行对比分析.结果 表明:2种情况下所得到的设计...