胶轮有轨电车铰接系统静力学分析

为了提升车辆的安全性,对胶轮有轨电车的铰接系统进行了静力学分析。介绍了铰接系统的组成、功能及特点;建立了车体的静力学模型,推导出了各铰接机构的静力学方程组,得出了各铰接机构承受的静载荷以及车体铰接系统的受力特点。在受力分析的基础上,借助ANSYS有限元分析软件对下部固定铰连接座进行了静强度仿真分析。结果表明,固定铰连接座强度满足车辆铰接系统静力学要求。     

跨座式单轨固定铸钢支座接触应力研究

为了研究跨座式单轨固定铸钢支座铰轴与摆孔之间的接触应力,应用Hertz接触理论,分析影响铸钢支座接触应力的主要因素。采用有限元数值模拟的方法,借助ABAQUS有限元分析软件,建立固定支座的三维有限元模型,通过计算得到固定支座的接触应力。对支座进行静力荷载试验,对比试验结果与有限元计算结果,验证有限元分析结果的可靠性。最后借助有限元分析手段,计算铰轴直径变化对接触应力的影响。结果表明,固定支座在设计静力荷载作用下的接触应力满足要求,并且铰轴材料具有较大的强度富余;铰轴直径的尺寸会影响支座接触应力的大小,且存在最优铰轴直径使支座接触应力最小,可以为铸钢支座结构的设计与优化提供指导。     

低地板轻轫车辆车体连接铰强度分析

根据5节编组的100%低地板轻轨车辆连接铰型式和受力特点,建立了车体的静力平衡方程组,推导出了连接铰受力的解析表达式.采用EN 12663规范,使用有限元分析软件,校核了固定铰上铰的静强度和疲劳强度.     

低地板轻轨车辆车体连接铰强度分析

根据5节编组的100％低地板轻轨车辆连接铰型式和受力特点，建立了车体的静力平衡方程组，推导出了连接铰受力的解析表达式。采用EN12663规范，使用有限元分析软件，校核了固定铰上铰的静强度和疲劳强度。     

偏载状态下的桥梁转体球铰性能分析

针对一座连续梁桥120 MN转体球铰,按照常规方法和改进的方法分别计算了球铰理论转动偏心距,结果表明项目给出的实际偏心距均小于球铰理论转动偏心距,不会引起球铰竖向转动。同时,通过有限元仿真计算了偏心受载状态下球铰部件的受力和变形情况,以及对球铰转动摩擦性能的影响,计算结果表明偏载对球铰强度、刚度和摩擦性能的影响较小。理论计算和仿真模拟结果表明了球铰在偏载状态下设计的安全性,为工程项目的实施提供参考。     

桥梁转体施工球铰竖转摩阻力矩精确计算方法

为得到平转桥竖转摩阻力矩精确计算值,根据球铰受力机理,建立球铰竖转摩阻力矩空间计算模型,推导出新的球铰摩阻力矩计算公式。通过10多座转体桥不平衡重称重试验实测的最大静摩阻力矩,反算得到最大静摩擦因数。将之与由竖转试验实测启动力反算得到的最大静摩擦因数进行对比分析,结果表明两者一致性很好,从而验证了新公式的准确性和合理性。     

螺栓临时铰在单向力作用下受力模式分析

螺栓临时铰是大跨度悬索桥加劲梁施工中的一种临时连接构件,避免了传统大铰提前制作、安装并参与梁段预拼的麻烦。目前,螺栓临时铰连接件的相关分析匮乏,为了分析其传力和变形模式,利用ABAQUS建立考虑接触非线性、材料非线性的临时铰实体模型,根据单向力作用下的平衡与变形协调条件,建立最不利螺栓剪力计算公式,并通过实桥工程验证其可靠性。研究结果表明:轴力和剪力作用下本文公式和有限元计算结果的相对误差在5.0%以内,弯矩作用下的误差在10%以内,而规范计算方法的相对误差均在25.0%以上。该计算方法的建立,有利于了解螺栓临时铰的传力规律并可在钢桁梁悬索桥实践中推广应用。     

哪吒大桥钢桁加劲梁悬臂拼装过程中连接方式研究

研究悬索桥钢桁加劲梁悬臂架设中,节段间连接方式对桥梁施工的影响.以哪吒大桥钢桁加劲梁的架设为工程实例,建立了钢桁加劲梁逐次刚接施工方案、刚-铰混合连接施工方案(全桥对称设置26对双铰)和刚-铰混合连接施工方案(全桥对称设置6对双铰)的有限元计算模型,计算分析了这3种连接方式对钢桁加劲梁结构和吊索受力的影响,综合考虑哪吒大桥施工过程中的结构受力、施工现场环境及施工条件,建议哪吒大桥钢桁加劲梁架设采用全桥对称设置6对双铰的刚-铰混合的连接方式进行施工,并针对哪吒大桥钢桁加劲梁施工架设的特点给出了桥梁施工建议,供哪吒大桥钢桁加劲梁的架设施工,取得了较好的施工效果.     

铁路道岔外锁闭装置的强度分析

对 18号单开道岔外锁闭装置建立有限元接触计算模型 ,分析心轨的变形对道岔锁闭钩的受力影响 ,给出不同载荷作用下锁闭钩中的应力随车轮行进距离的变化规律。     

转体桥平转球铰转体过程应力计算方法研究

针对混凝土球铰平转过程受力复杂而实际多采用简化算法的现状,对该类桥转动过程应力计算方法进行研究。在弹性力学求解两球体边界受接触应力基础上,考虑球铰转动过程受牵引力、摩擦力共同作用,计算球铰所受复杂应力状态下主应力的大小,并根据屈服强度理论推导出该类桥梁所受正应力的强度条件。进而通过ANSYS建立球铰分析模型,模拟球铰实际受力状态,并结合球铰静止状态下建立的计算方法,对比分析基于强度理论计算方法的计算精度。通过具体工程算例分析表明:基于强度理论计算方法的误差为7.5%,计算精度高,从而丰富该类桥转体过程应力计算方法研究。     

地震荷载作用下轮轨系统振动特性分析

为了分析轮轨系统在地震荷载激励下的动力响应,根据振动力学和有限元理论,利用ANAYS结构分析软件,建立三维轮轨系统接触的有限元模型,模型中考虑轮轨之间的实际接触状态,计算在地震荷载激励下的轮轨系统的振动特性。结果表明:地震荷载下轮轨接触应力是静力时的1.8倍,并且轮轨出现短暂的分离,接触区域的等效Mises应力有不同程度增大,车体加速度超出限值14.3%。     

无碴轨道道岔区轨下基础受力分析

研究目的：本文以遂渝线12号无碴道岔道床为例，对12号无碴道岔的轨下基础受力和变形特性进行了分析，为无碴道岔道床的设计提供参考。 研究方法：根据多重叠和梁理论，运用有限元方法建立了无碴轨道道岔区轨下基础受力模型，针对无碴轨道板之间接触条件的特点，对无碴轨道道岔区轨下基础受力进行了分析。 研究结果：在同样荷载条件下，板层之间无紧密连接的无碴轨道的板层拉应力要大于板层有紧密连接结构的拉应力；当道床板层之间紧密连接时，道床板连续与否对道床板弯矩和路基面压应力影响不大。 研究结论：通过建立无碴轨道岔区道床有限元模型对岔区道床在列车荷载作用下的轨道响应进行了探讨，并分析计算了岔区分开式道床和连续式道床的道床板截面最大弯矩供设计时参考。道床板层之间紧密连接时，道床板连续与否对道床板弯矩和路基面压应力影响不大，故道床设计时可针对分开式道床和连续式道床的特点进行合理选用。     

列车蛇形运动状态下轮轨接触特性分析

为了分析列车在蛇形运动状态下轮轨接触区域的形状、面积、轮轨接触应力和Mises应力的特性,根据有限元理论并结合ANSYS有限元软件,建立包含一个轮对的轮轨系统有限元模型,计算分析轮轨接触特性与轴重和轮对摇头角之间的关系,计算结果表明:轮对摇头角对接触特性的影响不是很明显,而轴重和轮对中心横移量对轮轨接触斑的面积和形状有着显著的影响;接触斑的形状不同于用Hertz理论得到的椭圆形接触斑。     

基于雨流计数法的弹性链型柔性悬挂接触网疲劳寿命分析

采用APDL语言编制命令流,对弹性链型悬挂接触网的接触线进行疲劳寿命估算。文中给出了求解接触线寿命的步骤,采用改进的雨流计数法处理接触线的疲劳应力谱,得到各单元的各级应力幅值、应力均值与相应的应力循环数,用Miner线性疲劳累积损伤理论得到接触线各单元的疲劳寿命值。在相同参数的条件下,分析了影响接触线寿命的因素,包括跨距、接触线和承力索预张力、截面面积、列车行驶速度、抬升力、干摩擦等,比较简单链型和弹性链型悬挂接触网对接触线寿命的影响,对比各种参数找出影响接触线疲劳寿命的几个关键因素,为弹性链型悬挂接触网系统的设计和工程实际施工与维护提供重要依据。     

秦沈客运专线接触网总体设计

从明确弓网系统及接触悬挂评价标准入手 ,通过对秦沈客运专线接触网设计的分析和总结 ,确立高速接触网的设计理论和方法。接触网是通过与其接触线相互摩擦运动的受电弓向电动车组或电力机车受流 ,弓网间稳定、良好的功率传输是实现高速行车的关键。为了衡量弓网间的受流质量 ,首先应确定对弓网关系进行评价的标准 ,而接触悬挂的评价标准则用于悬挂参数的确定。所选悬挂参数能否满足弓网间受流标准的要求并是否为最佳 ,需要通过计算机仿真或试验进行验证和优化。高速接触网的设计要体现安全、可靠和免维护性。因此 ,精确设计的概念应始终贯穿其中     

第三轨供电系统中受流器与第三轨的接触压力及其对受流性能的影响分析

介绍了第三轨受流器的结构原理。分析比较了弹簧式和气压式受流器与第三轨接触压力调节方式的特点。基于电接触基本理论详细的阐述了受流滑板与第三轨接触区的导电机理。接触区域的导电电路由无数微小的电阻及电容并联而成,接触压力通过影响微小电阻、电容的数量比例,进而影响接触面上的导电能力和磨损性能。标称静态接触压力的设计值接近或等于"法向压应力临界值"时,导电能力和磨损特性取得均衡。     

重载列车车辆轮轨作用研究

通过对不同轴重、不同踏面外形和不同钢轨的轮轨接触最大应力的计算,得出轮轨接触应力随轴重、踏面和钢轨的变化情况。分析比较理论计算和试验结果,验证理论研究方法的正确性。研究表明:轮轨接触应力随着轴重的提高而增加;在运用初期轮轨磨耗量随运行里程增加急剧上升;随着轮轨间的进一步磨合,轮轨接触应力和磨耗量将稳定在一定水平;轴重从21 t提高到23 t,轮轨磨耗量增加80%左右;轴重从21 t提高到25 t,轮轨磨耗量增加150%左右;提高钢轨的重量等级,可以在增加车辆轴重的同时有效地降低轮轨接触应力及减少轮轨磨耗。     

大功率机车轮轨接触应力计算分析

轮轨关系是大功率机车车轮国产化的重要研究内容。轮轨接触应力分析是轮轨接触问题的基础。大功率机车轮对在运行过程中相对钢轨断面产生不同横移,直接影响轮轨接触应力。应用轮轨非线性接触理论及并行计算技术,构建大功率机车轮轨接触应力分析的大规模有限元模型,并在中国科学院研究生院计算地球动力学实验室的网络集群并行计算环境下完成有限元计算,研究了轮对横移量对大功率机车轮轨接触应力影响。计算结果表明,轮对不同横移时,车轮踏面内均出现塑性变形,塑性变形从车轮踏面内约6 mm处延伸至接触表面。轮轨接触斑的横向长度与接触面积随轮对横移量的变化有着相同的变化规律。随着横移量的改变,多数情况下的轮轨接触斑形态与Hertz理论的椭圆假设有较大差别。