高速铁路接触网关键零部件力学特性分析

采用三维建模软件和Ansys软件建立了接触网棘轮、腕臂和吊弦的三维实体模型及有限元模型,通过有限元计算完成了棘轮及腕臂的静力分析,得到棘轮的最大应力点以及腕臂在不同工况下的最大应力点;通过进行吊弦的疲劳实验获取了吊弦寿命的S-N曲线。研究结果为高速铁路接触网关键零部件的优化设计和故障检测提供了依据。     

高速受电弓作用下接触网整体吊弦动态力研究

以我国高速铁路目前普遍采用的弹性链型悬挂接触网为研究对象,以现场测试得到的整体吊弦动态抬升量作为有限元仿真的初始载荷,运用ANSYS有限元分析软件建立接触网的有限元模型,模拟承力索、接触线和整体吊弦的安装施工过程。在此基础上,进行接触网的静态找形分析和和瞬态动力学分析,研究受电弓作用下整体吊弦的拉伸、压缩情况及动态力变化情况。结果表明:受电弓经过时,整体吊弦的动态力波动较大,约为其静态力的6倍;同一跨内,1~#和5~#整体吊弦的吊弦力波动最大,受压幅值最大,3~#整体吊弦的受压次数最多。     

既有接触网可调式载流整体吊弦的快速安装方法

通过对环节吊弦更换为可调式载流整体吊弦存在问题进行分析,找出制约整体吊弦安装进度的关键因素,结合现场实际逐一克服,最终总结出一套可提高工效一次到位的施工方法。     

高速铁路接触网整体吊弦施工技术探讨

分析了影响整体吊弦施工精度的因素,包括线路情况、环境温度、线材、加工、安装等方面.通过控制吊弦施工的几个关键环节来减小误差,做到整体吊弦安装一次到位.     

既有线提速中弹性吊索安装的精确设计探讨——结合京沪线250km/h提速工程试验

简要介绍了通过有限元分析软件ANSYS进行弹性模拟的方法,精确计算吊弦长度,指导施工既有线提速中弹性吊索的安装。     

柔性接触网吊弦长度精确计算

为了减小吊弦预配长度的计算误差,提高接触网施工质量,改善弓网受流质量,基于有限元方法,分别建立接触线、(辅助)承力索的数学模型,利用吊弦对接触线、(辅助)承力索作用力及吊弦质量之间关系,采用迭代算法对柔性接触网吊弦长度进行精确计算。在此基础上,建立接触网系统的有限元模型并加以计算,得出吊弦点处接触线位移与理论值相差最大值为1.26 mm,有效地解决了吊弦预配长度的精确计算。     

电气化高速铁路接触网静态模型的建立

接触网是大变形的柔性索结构。高速铁路的整体吊弦施工要求在安装施工前就确定吊弦的长度。本文利用有限单元法,建立针对完整锚段找形的计算模型,并对平曲线、缓和曲线等各种线路情况提出了修正方法。文中对郑西客运专线多种线路情况的实际锚段吊弦长度进行计算。对比计算结果表明,在多种线路情况下的计算精度与SIEMENS公司的Candrop软件相当。     

高铁锂电精密拧紧系统在吊弦安装中的应用研究

电气化铁路建设中,由于施工环境恶劣,施工人员流动性大,传统的机械式扭力扳手受人为因素影响较大,长时间的高空作业对施工质量、人员安全均产生严峻考验。吊弦安装作为接触网施工中的关键工序,施工要求严格。针对电气化铁路吊弦结构及施工特点,研发高铁锂电精密拧紧系统,可以确保吊弦的结构安装、技术参数调整一次到位,从根本上解决吊弦安装问题带来的不可控风险,为施工质量及后期运营奠定坚实基础。     

接触网架设施工中吊弦质量控制

针对传统吊弦预制方法工作量大、效率低下的缺点,介绍接触网架设施工时腕臂偏移、承力索高度、拉出值及跨距等参数的测量方法。基于力学原理,分析简单链型悬挂中等高和不等高悬挂时吊弦长度的准确计算方法。根据吊弦长度计算结果,阐述吊弦预制、安装的具体过程。该施工工艺有效改进了整体吊弦制作安装的方式,施工效率得到提高。     

连续复合曲线段接触网精确测量计算研究和应用

铁路线路部分曲线区段条件复杂,连续复合曲线给接触悬挂承力索安装带来较大难度,同时接触网关节及电分相区段的接触网参数调整存在导高非自然抬升和两支接触悬挂间距问题,给吊弦测量及计算带来更大难度.本文通过分析轨面与接触悬挂的模型,计算得出相应的数学关系,并针对接触悬挂安装、吊弦数据采集、吊弦数据处理、吊弦计算等全过程,研究了有砟常动轨铁路接触网吊弦数据处理及计算施工技术,该施工技术可有效满足稳定的弓网关系对定位装置参数的要求.     

高速铁路链型悬挂吊弦预配软件开发与实现

高速铁路接触网系统中,高精度的吊弦预配非常复杂,是困扰高速铁路电气化建设的重要问题。详细介绍以Visual Studio 2012 C#平台及Access数据库为基础,开发完成的高速铁路接触网多工况吊弦预配软件。该软件应用于多条高速铁路吊弦预配项目,结果表明,吊弦预配结果精度高,可大幅提高预配效率和施工精度,减少施工成本。     

整锚段接触网吊弦长度的三维稳态模型

为了减少吊弦长度计算误差、严格控制导高、改善受流质量,提出一种用于整体吊弦精确计算的三维稳态模型。基于二维精确索单元,将X-Y,X-Z两计算平面耦合,得到三维索单元。基于有限元理论,采用三维索单元离散接触网结构;根据接触网的拓扑结构关系组装刚度矩阵,根据地理信息、测量信息和设计参数等组建边界条件;建立并使用迭代法求解整体的非线性平衡方程;根据求解结果建立接触网三维图形并输出整体吊弦长度。将计算的整体吊弦长度与现场数据对比,中间柱计算误差小于2.0‰,转换柱计算误差小于3.5‰,验证本三维模型和构建方法的有效性。     

地铁车站单双层过河段沉降计算分析

探讨地铁车站单双层地铁站过河段沉降差,采用土的Coulomb-Mohr破坏与屈服准则建立模拟施工过程(包括土体自重变形、开挖、回填等)的三维有限元力学模型,得到施工过程引起的周围岩土应力变化、沉降变形以及地铁单双层过河段的沉降差值.单双层车站最大沉降控制在3 cm以内,最大沉降差控制在1 cm以内,能够满足设计要求.对二维计算结果进行校核,车站单双层的底板、顶板、侧板与中柱在施工过程中各个工况均满足设计要求.     

接触网吊索长度及吊弦位置的仿真优化研究

通过CATMOS弓网仿真软件对某条典型250km/h高速铁路接触网进行仿真研究,对仿真结果进行分析,得到了不同跨距下的最优吊索长度及吊弦位置,并得出了相关规律和结论。     

基于索网找形的吊弦长度计算方法探讨

在总结现有吊弦计算方法的基础上提出一种新的计算方法,阐述了新方法的基本理论基础和计算流程.最后对2种方法优缺点进行了总结.本文提出的新方法对传统的计算方法的不足进行了弥补,有理论指导意义.     

连拱隧道施工全过程三维有限元分析

对金丽温高速公路里东隧道温州端40m洞口段的连拱隧道进行施工全过程三维数值模拟分析。分析结果表明:连拱隧道施工的影响范围主要是本侧掌子面前方8m和拱顶竖直方向6m的围岩区域;在较低类别围岩中,为保证掌子面的稳定,应采用留核心土的施工方法;为防止施工阶段中墙的倾覆和偏转,两侧主洞的开挖距离至少应保持4个完整的施工循环;工程的支护体系在施工阶段具有足够的安全度,在施工结束后仍有一定的安全储备。     

基于CDEGS的高速铁路非载流吊弦区段接触悬挂和电连接电气负荷计算

我国部分地区的高速铁路工程中采用了非载流吊弦,与载流吊弦相比,在接触悬挂、电连接等电气负荷方面存在差异。为解决非载流吊弦线路接触悬挂、电连接等设备电气负荷特性问题,利用CDEGS软件,建立仿真计算模型,并通过模拟试验对仿真模型进行验证。在此基础上,建立考虑接触网导线空间几何分布的计算模型,对非载流吊弦线路的接触悬挂、电连接等电气负荷进行计算研究,结果表明:取流点附近的电连接流过的电流最大,且最大电流不受电连接数量的影响,在中心锚结装置两侧设电连接可有效抑制电流流过中心锚结装置,并据此提出电连接设置方案。     

预弛度接触网三维静态形状计算

考虑预弛度接触线的链形接触悬挂,以2种抛物线单元为基础,给出同时受自重、侧向风影响下的链形接触悬挂静态形状计算流程,利用经典力学方法,推导出不同坐标系下接触线、承力索的静态形状,然后合成三维静态形状。最后通过对比有限元仿真结果,验证本计算方法的准确性。应用本研究计算方法可对接触网进行吊弦预配计算和风偏校验计算,指导接触网的设计施工。     

南京地铁盾构掘进施工的三维有限元仿真分析

论文依托南京地铁区间盾构隧道工程,建立了模拟盾构机(包括刚度、自重、推力)前行掘进隧道的三维有限元力学模型,在此基础上,研究了随盾构顶进引起的地表沉隆变形以及隧道围岩、管片变形,研究结果为南京地铁区间盾构隧道工程的施工及监控量测提供了参考。     

盾构隧道施工引起的地基土超孔压特性模拟与分析

考虑盾构机盾壳与自重、开挖面正面推力、盾尾空隙、千斤顶推力和同步注浆等因素,利用有限元软件模拟研究了盾构施工过程引起的周边土体超孔压,并与实测值进行对比分析,以此验证了模拟方法的可靠性。基于单层软土、中等埋深条件下的盾构施工有限元模拟,分析了超孔压随施工过程的分布特性。研究表明,施工过程中周边土体的超孔压变化明显,随着盾构机的推进先不断增大,盾构机头到达或盾尾脱出时达到最大,盾构机离开后又逐渐减小。软土层中125 d后隧道四周超孔压的衰减率约为92%。