密度对聚氨酯固化材料减振性能的影响

通过调整发泡剂用量制备出不同密度的聚氨酯固化材料,研究密度对聚氨酯固化材料力学性能、减振性能以及对聚氨酯固化材料与道砟形成的固结体减振性能的影响,探讨聚氨酯固化材料减振性能与其固结体减振性能的关系,分析聚氨酯固化材料减振性能的影响因素。结果表明:随着密度的增加,聚氨酯固化材料的拉伸强度、撕裂强度和压缩强度均逐渐增大,而断裂伸长率先增加后降低,在密度为137 kg/m3时达到最大值;聚氨酯固化材料的减振性能与其固结体的减振性能呈线性正相关关系;聚氨酯固化材料的减振性能与固化材料中开孔气泡的数量有关,随着聚氨酯固化材料密度的降低,固化材料中开孔气泡数量越多,吸能效果越显著,减振效果越好。综合考虑力学性能和减振性能,聚氨酯固化材料的密度宜在140～170 kg/m3。     

基于多孔弹塑性模型的软弱泥质页岩隧道建模与模拟

针对泥质页岩多孔、遇水易分解的岩性,基于剑桥粘土模型,建立了一个涉及多孔岩土材料的弹塑性本构模型,并数值模拟了某软弱泥质页岩隧道的力学行为.从混合理论出发,把泥质页岩体看成一个由固体(土)-流体(水)-气体(气)组成的三相混合体,引入有效应力的概念,建立了一个适用于工程实践的本构模型,该本构准则反映了有效应力与固相矩阵...     

柔性材料在CRTSⅡ型轨道板上拱整治中的应用

为了改善宽窄接缝服役性能和减小轨道板上拱位移,借鉴中间固定、两端伸缩的设计理念,创新性地提出了采用柔性材料填充宽窄接缝的整治方案.利用有限元理论,计算分析了宽窄接缝采用不同弹性模量的柔性材料填充后轨道结构的受力情况和变形特征.结果表明:采用柔性材料填充宽窄接缝,可有效释放轨道板内部温度力;随着柔性填充材料弹性模量的降低...     

近断层长周期地震波对桥台-引桥-刚构连续梁结构体系地震响应的影响

为研究近断层长周期地震波对桥台-引桥-刚构连续梁桥结构体系地震响应的影响,以某实际桥梁结构体系为研究对象,充分考虑桥墩塑性铰、桩土相互作用、桥台背土相互作用和碰撞接触等非线性边界条件,采用峰值加速度和卓越频率相近的近断层脉冲型地震波、近断层类谐和地震波、近断层长周期地震波和普通近场地震波各3条分析不同类型地震波对结构体系地震响应的影响。同时,选取不同脉冲周期的近断层脉冲型地震波分析脉冲周期对结构体系地震响应的影响。研究结果表明：长周期地震波使结构体系地震响应明显更大,其中近断层脉冲型地震波最大,近断层长周期地震波略大于类谐和地震波。另外近断层脉冲型地震波的脉冲周期越大,其对结构体系地震响应的影响也越大。因此建议在进行抗震设计时考虑桥址处实际条件和脉冲周期等因素的影响。     

粘弹性阻尼材料减振技术及其在桥梁中的应用

粘弹性阻尼材料作为一种高分子聚合物材料，同时具有粘性液体和弹性固体的性质，具有耗能减振作用。随着环境温度的升高和变形频率的减小，粘弹性阻尼材料的贮能剪切模量和损耗因子减小。应变幅值的变化对粘弹性阻尼材料的力学性能无显著影响。当应变幅值较小时，加载循环次数对粘弹性材料动力特性的影响较小。阐述了许多学者对粘弹性阻尼器的应力-应变关系提出的计算模型。粘弹性阻尼器通过改变桥梁结构的频率和阻尼比来达到减振目的。通过在上承式钢板梁上的工程实践应用，证明粘弹性阻尼材料能够有效地控制桥梁结构的振动。     

基于槽型接触轮的钢轨砂带打磨材料去除特性

为揭示槽型接触轮钢轨砂带高效打磨的材料去除机理，基于弹性赫兹接触理论，建立槽型接触轮与平型接触轮的材料去除比数学模型，掌握槽型接触轮砂带打磨周期应力变化规律，揭示打磨周期应力对打磨效率的影响机制，并基于钢轨砂带打磨专用试验平台，对比研究槽型接触轮与平型接触轮砂带打磨中的材料去除特性。结果表明：槽型接触轮打磨因其周期性的应力集中加压状态而具有较高材料去除效率；与平型接触轮相比，槽型接触轮打磨在较低压力下材料去除优势并不显著，随着打磨压力增加，槽型接触轮的材料去除效率明显提升，并在打磨压力为50 N时超越平型接触轮；在打磨表面粗糙度、振动、噪声及能耗等方面，槽型接触轮砂带打磨较平型接触轮均有明显优势，在75 N常用打磨压力下，前者较后者打磨材料去除率提高14%，表面粗糙度降低25%，振动减少17%，噪声降低4.5%，能耗降低12%。     

CFRP加固钢筋混凝土板爆炸冲击作用下动力响应分析的数值模拟

运用LS-DYNA非线性有限元软件,建立分离式钢筋混凝土板及CFRP防护材料的三维有限元模型,使用罚函数法实现钢筋-混凝土-CFRP材料的非线性耦合作用;采用ALE多物质流-固耦合算法对比分析普通钢筋混凝土板和外贴CFRP材料的钢筋混凝土板在爆炸冲击荷载作用下的动力响应特性,研究CFRP材料在爆炸荷载作用下对于钢筋混凝土板的防护机理,对比分析CFRP外贴材料厚度、CFPR外贴材料形式对钢筋混凝土板的动态响应的影响,并通过现有试验成果证明了数值模拟的可靠性。研究结果表明,CFRP材料起到的作用更多是增强钢筋混凝土结构的整体性,而不是降低高压冲击波对于混凝土结构的损伤效应,外贴CFRP条带可以明显延缓混凝土裂缝的发展趋势,延缓结构的破坏时间。CFRP材料真正发挥其作用是在混凝土裂缝扩展的后期,并且CFRP外贴材料越厚,在爆炸冲击荷载作用下,这种抵抗混凝土区域裂缝扩展的效果越明显。不同外贴形式的CFRP材料对钢筋混凝土板的影响具有差异性,中间加密型的防护效果最好、均匀分布型防护效果次之、边缘加密型的防护效果相对较差。研究结果可以为钢筋混凝土结构抗爆设计提供参考依据。     

压力型锚索锚固段应力分布规律及锚固段设计

根据Mindlin问题的位移解和弹性力学理论,基于变形协调假定,导出了压力型锚索锚固段粘结应力和轴力分布弹性理论解.采用岩质边坡条件下的参数,对锚固段应力分布进行了计算,总结了软岩条件下锚固段应力分布特征,并具体分析了锚固体半径对应力分布的影响,提出在设计中可以利用应力分布弹性理论解计算得到的应力分布曲线和应力峰值进行锚固段设计的思路,为压力型锚索的设计计算提供了一种参考依据.     

新型轨道交通用振动管理技术

介绍噪声与振动、传输率、固有频率、负载-固有频率的关系,说明在不同负载下固有频率的变化及在不同驱动频率下振动隔离效率.将以上振动管理特性结合硅胶泡沫材料进行合理设计作为浮动地板应用在列车上,同时结合该材料的优异特性选择在整个车厢需要隔离振动的地方使用,降低车厢内部噪声和振动水平.     

外露摩擦件用润滑装置

本文研究了"车轮-钢轨"摩擦副的高磨损问题。解决这一问题的有效办法是使用摩擦学等工艺技术手段,以确保降低机车车辆轮缘磨损的激烈程度。本文介绍了1种已研发成功的装置,可以在机车车辆的轮缘上以固体润滑的形式精确地施加润滑材料,并且在机车车辆车轮轮缘的工作温度范围内自动地供给润滑材料。本文介绍了所提出的用于润滑轮缘的装置的工作机理。这样的工作机理可以保证将固体润滑材料施加到钢轨与车轮作相互作用的表面上。     

注射式调高球型支座试验的设计与研究

注射式调高球型支座可以解决桥梁基础的不均匀沉降。本文根据注射式调高支座结构试验特点,设计了该型支座具体的试验方法和步骤,试验结果证明该方法正确有效。结合有限元分析方法提出了该型支座填充本体材料的性能要求,总结了调高试验步骤及过程中需要注意的事项,对该型支座的设计、试验、制造和安装及安全应用进行详细说明。     

轨道交通混凝土异形桩减隔振效果研究分析

为了研究轨道交通应用混凝土异形桩的减隔振效果,通过无限元边界与有限元边界相结合的有限元分析方法进行模型建立和分析研究,并通过模型试验方法对混凝土异形桩减隔振效果进行验证与研究。结果表明:有限元计算方法和模型试验方法得出结果的趋势吻合,可以有效反映出减隔振措施的实际效果;异形桩空心率越小减隔振效果越好,但随着距离增加空心率对减隔振效果的影响快速降低;异形桩内部形状变化对减隔振效果几乎没影响,而异形桩外部形状变化对减隔振效果有一定影响,同时不论是内部形状还是外部形状变化圆形都略好于方形;异形桩空心不填充原状土比填充原状土减隔振效果好,而填充原状土1 000~1 900 kg/m3,减隔振效果几乎没有变化。     

嵌入式轨道竖向支撑刚度优化设计

有机电车嵌入式轨道主要通过承轨槽内的填充材料固定钢轨并提供连续支撑,其承轨槽内结构复杂,刚度计算没有具体的解析表达式。为此,通过有限元方法分析了影响钢轨竖向支撑刚度的因素和范围,同时建立了有轨电车-嵌入式轨道耦合动力学模型,得到了钢轨竖向支撑刚度对嵌入式轨道动态特性的影响曲线。此外,综合考虑承轨槽填充材料对钢轨和轨道板的动力学特性影响,给出了钢轨竖向支撑刚度的合理取值范围。     

墩水相互作用对深水桥墩与船舶撞击的影响研究

为研究船撞桥过程中深水桥梁的碰撞力及响应,在对比等效密度系数法和流体有限元方法的基础上,提出了更为实用的考虑墩水相互作用的桥墩与船舶撞击的分析方法。采用单塔模型和全桥模型研究了墩水相互作用对深水桥梁船撞力及响应的影响。研究结果表明:等效密度系数法可以代替流体有限元方法;墩水相互作用对碰撞力最大值影响不大;考虑墩水相互作用可使体系振动频率减小,振动固有周期增大。     

隧道穿越填充型溶洞超前帷幕注浆技术研究

针对贵南高铁永兴一号隧道的填充型溶洞，采用多种超前地质探测技术探明溶洞的规模和填充状态；对溶洞导致的突泥涌水问题，选用洞渣换填方式进行处治。鉴于溶洞规模大且填充物丰富，选用超前帷幕注浆方案对隧道拱墙范围的溶洞充填物及围岩进行加固。结合地质探测结果确定注浆参数和范围，采用定量定压相结合的方法控制注浆过程。钻孔取样结果显示，当设计注浆填充率为15%～20%时，加固体各处的抗压强度均大于5.5 MPa,钻心采样率均高于85,达到较好的注浆效果，有效防治了隧道突泥涌水等问题，对帷幕注浆方案的选用和实施效果提出了参考与建议。     

采用3D模拟法研发货车转向架摩擦斜楔

计算机固体模拟技术可以通过结构的模拟和随后的工程强度分析评价结果,可以对批量生产的摩擦楔进行重新设计,最终的技术方案是在所用材料参数和结构元件参数的反复修改过程中产生的。建议综合使用CAD和CAE技术,用于改进货车18-100型三元素转向架减振部件中的摩擦斜楔。作为原始样件,选用了参照M1698改进型的设计,并由机务局设计处研制的摩擦斜楔。固体模拟是在自动设计系统SolidWorks的工具介质中完成的。对结构强度的评估是借助ANSYS Workbench13程序包来进行的。在摩擦斜楔数字模型的基础上,取得了轻型化的设计,且能保证其强度要求。将之也与基准设计相比,摩擦斜楔的质量可减轻20%。在此情况下,尽管产生的应力增加了33%,但所获得的斜楔设计仍具有足够的强度安全系数,可满足对其所提出的要求。     

城轨车辆内装饰材料对空气质量的影响

文章以整车-部件-材料的空气质量溯源研究为基础,通过对城轨车辆室内空气质量及主要释放物质的研究,进行车内部件和装饰材料的溯源,确定对整车空气质量影响最大的高危零部件和材料,同时对高危零部件和材料的VOC整改措施进行探讨。开启空调和高温处理后通风可明显改善整车空气质量,光触媒处理和生物酶处理可以有效降低车内材料释放的挥发物物含量。     

水泥乳化沥青砂浆毛细吸水性研究

采用ISAT方法测定水泥乳化沥青砂浆(简称CA砂浆)的毛细吸水速率,研究固灰比(A/C)、孔隙率、试件干密度及拌合物含气量对CA砂浆毛细吸水性的影响。试验结果表明,CA砂浆的总孔隙率影响其强度,而CA砂浆的毛细孔特性才是其毛细吸水性的决定因素;增加固灰比、提高新拌砂浆的含气量、减小砂浆干密度及降低砂浆的毛细孔隙率均可降低CA砂浆的毛细吸水速率;阳离子乳化沥青砂浆的强度及毛细吸水速率均高于阴离子乳化沥青砂浆。     

干密度对生物质垃圾炉渣力学特性的影响

生物质垃圾炉渣是一种典型的颗粒状材料,可以代替骨料作为路基垫层材料。为了研究干密度对炉渣力学特性的影响规律,对干密度为0.9,1.0,1.1 g/cm3的炉渣试样进行三轴固结排水剪切试验。试验结果表明:炉渣力学特性与应力状态和干密度密切相关;松散炉渣的应力-应变曲线呈现硬化特性,紧密炉渣的应力-应变曲线软化特征明显;炉渣的初始弹性模量、黏聚力、内摩擦角均随着干密度的提高而增大。     

基于Bloch-Floquet理论的周期性排桩在轨道交通隔振中的应用研究

基于Bloch-Floquet理论的平面波展开法求解周期波屏障的衰减域,提出具有低频、宽带特点的六角晶格二维三组元局域共振型周期排桩结构,建立针对轨道交通环境振动隔振研究的隧道-地层-周期性波屏障耦合的数值模型,利用车-轨耦合解析模型计算获得浮置板隔振器的动反力输入上述模型,验证优势结构衰减域的正确性,综合评价了周期排桩的隔振效果。研究表明:排桩在相同布置形式下,适当降低土体弹性模量可有效降低该周期结构第一衰减域起始值,但同时缩小其衰减域宽度;覆土和粉质黏土与桩构成的周期结构在20~80Hz频段内较卵石砂砾-桩周期结构具有更好的衰减域特性;整体看,数值模型分析获得的衰减域与计算的带隙重叠区吻合良好,水平方向完全吻合,竖直方向受桩长制约,特定频段波在桩底绕射效应明显;首层土(覆土)的衰减域起主要控制作用。