接触网腕臂结构系统防松研究

根据实际工况建立了腕臂结构系统的有限元模型。利用有限元法对该模型进行受力分析,校核其静强度、静刚度。建立了腕臂结构系统的动力学模型,通过模态分析得出模型的前十阶固有频率及振型,并通过谐响应分析计算在外载荷的影响下结构的共振频率。通过对腕臂结构系统的动力学分析,得出在外载荷作用下,整体结构系统不会发生共振现象,与实际工程项目相符。同时分析出腕臂结构的连接件中振动影响最大的部件,为螺栓防松提出建设性意见,并为工程实际提供了理论支持。     

基于互推的接触网腕臂系统动应力问题研究的新方法

针对常规实验测试和数值仿真获取接触网腕臂系统动应力参数的缺陷,提出一种研究腕臂动应力问题的新方法。首先,通过动应力实验在结构便于贴片的位置贴上应变片,测得这些点的应力参数,然后,通过实验中已测点的输入、系统、输出三者关系进行研究,对比分析该确定系统的输出响应,得到输出点响应之间的互推关系,实现通过已测点的动应力参数推演未知点的动应力参数,得到腕臂系统危险区域未能贴片进行测试的极值点应力数据,从而为结构强度性能的正确评估提供必要的数值依据。     

有限元应力计算对高速铁路接触网设计的指导作用探讨

研究目的:接触网零件、支柱、腕臂支持结构在高速铁路接触网安装设计中起重要作用,它们的结构是否稳定,直接关系到受电弓和接触网之间动态受流能否得到可靠的保证.同时亦是保证行车安全的关键因素. 研究结果:在当前列车速度越来越高和铁路技术水平不断发展的情况下,利用有限元分析技术并在此基础上开发有限元分析的计算程序,形成优化的计算输入、输出界面,可以提高电气化铁道接触网设计人员的工作效率和设计质量.     

接触网系统最不利地震动输入方向分析

以电气化铁路常用的三角腕臂接触网系统为原型,建立5柱6跨接触网系统有限元模型,采用反应谱法,通过对接触网系统有限元模型不同方向施加地震荷载,展示不同地震动输入方向接触网系统各部分的地震响应,得到最不利地震动输入方向为纵向地震,抗震计算时也应考虑横向地震与竖向地震对悬挂结构产生的较大振动,为接触网系统抗震研究提供参考.     

日式钢腕臂结构性能研究分析

研究目的:我国高速铁路常用的接触网铝合金腕臂系统优点是质量轻、施工方便,现场切割后不需要防腐处理,但缺点也很明显,结构强度小、沿海地区耐氯离子腐蚀能力差.为了适应我国幅员辽阔,气候条件多样的特点,必须寻找适应多种气候特点的接触网腕臂系统.日式钢腕臂结构迥异于目前常见的腕臂类型,具有其特殊的优点.对它在国内接触网系统中的应用进行研究将对改进我国沿海及强风地区的接触网系统可靠性有明显的促进作用.研究结论:文章采用有限元方法并结合ANSYS软件编制了对日式钢腕臂结构的分析程序,结合标准规范和工程实际,对静力和模态分析的结果进行了研究.研究表明日式钢腕臂系统具备受力后挠度小、整体稳定性强、不易产生共振等优势,其静态强度校核也足以满足强度设计要求,具备良好的应用前景.     

接触网腕臂结构系统动力学分析

根据实际工况建立接触网腕臂结构系统的有限元模型。利用有限元法对此模型进行受力分析,校核其静强度、静刚度。建立腕臂结构系统的动力学模型,通过模态分析得出模型的前10阶固有频率及振型,并通过谐响应分析计算在外载荷的影响下结构的共振频率。通过对腕臂结构系统的动力学分析,得出在外载荷作用下,整体结构系统不会发生共振现象,与实际工程项目相符,为工程实际提供理论支持。     

铁路隧道洞门体系极限状态及可靠度研究

研究目的:铁路隧道洞门结构体系受力极为复杂,本文从结构可靠度理论出发,建立一套系统完善的铁路隧道洞门极限状态研究方法,为铁路隧道洞门的设计和规范转轨提供参考。研究结论:(1)铁路隧道洞门结构体系可靠度是串联系统,可通过失效概率或可靠指标进行度量,采用近似方法计算铁路隧道洞门结构的可靠度是一种有效而实用的途径;(2)提出铁路隧道洞门体系可靠度分析和计算方法,实现了铁路隧道洞门的可靠度分析计算,并通过实例进行了验证,通过对时速为140 km单线铁路隧道端墙式洞门的安全概率进行计算,其安全概率在99.22%以上,倾覆极限状态是隧道洞门结构失效主要控制模式;(3)本文提出的铁路隧道洞门极限状态设计方法,可直接指导铁路隧道洞门设计。     

铁路内燃机车系统可靠性评价模型的研究

新技术和装备的运用促使铁路内燃机车维修逐步转向以可靠性为中心的维修模式,以解决系统过剩维修现象。为解决内燃机车系统可靠性的评价问题,在现有部什可靠性评价指标的基础上,通过分析内燃机车系统的功能和结构特点,确定厂内燃机车系统可靠性的框图,并提出内燃机车系统整体可靠性的评价指标,建立基于串并联哭系的系统可靠性评价模型,通过算例验证了内燃机午可靠度的计算方法。     

铁路隧道钢筋混凝土衬砌结构可靠度分析

研究目的:针对现行《铁路隧道设计规范》中钢筋混凝土构件极限状态方程存在的不足,本文细分钢筋混凝土衬砌中钢筋的各种受力状态,并寻求更精确适用的功能函数及可靠度计算方法,为按可靠度理论修订《铁路隧道设计规范》提供参考。研究结论:(1)基于荷载-结构法模型,通过调研分析得出钢筋受力状态判断的界定方程,建立了适用于隧道钢筋混凝土衬砌结构的大、小偏心受压构件的功能函数及极限状态方程;(2)根据钢筋混凝土衬砌功能函数,应用JC法基本原理,通过分析推导提出一套钢筋混凝土衬砌结构可靠度分析方法,并在铁路隧道标准图衬砌可靠指标计算中得到成功验证;(3)本文提出的钢筋混凝土衬砌的功能函数及可靠度分析方法可直接指导铁路隧道钢筋混凝土衬砌设计。     

新型高速铁路接触网腕臂与定位装置研究

对现有4种典型腕臂及定位装置的结构特点进行分析,并利用ABAQUS软件对4种腕臂结构及定位装置在非工作支最大工作载荷下的应力及挠度进行校核。结果表明:各结构在该受力情况下均能满足铁路标准中规定的应力和挠度要求。吸纳现有腕臂和定位装置的优点,在设计原则指导下,以功能需求为出发点,从技术合理性、经济性、感观适宜性综合考量分析后,推荐一种新型腕臂结构及定位装置方案。采用集约化设计理念,使腕臂及定位装置结构更加简洁、合理,零部件数量减小,整套装置的内在质量和外观品质均有所提升,具有创新性、简约化、安全性、经济性和便捷性特点。利用有限元软件对该方案在应力和挠度方面进行校验,结果满足标准要求。     

基于径向基神经网络的铁路货运量预测

货运量预测是铁路运输部门一项重要工作,因此,关于铁路货运量预测理论和方法的研究一直是一个热点。但是,铁路货运量受多种因素影响,且各因素的作用机制通常不能或无法用精确的数学语言来准确描述。本文采用径向基函数(RBF)神经网络对货运量进行分析及预测。通过对1989~2002年全国铁路货运量的历史数据分析处理后,得到铁路货运量增长量的时间序列,将时间序列视为一个从输入到输出的非线性映射,引入RBF神经网络来进行非线性映射的逼近。对网络进行学习与训练仿真实验后,用2003~2004年的增长量进行模型检验,并与BP神经网络、灰色预测模型预测结果进行对比,结果表明,应用RBF神经网络对铁路货运量进行短期预测预测精度更高、效果更好。     

我国铁路网运营的相对有效性评价分析

为量化分析我国铁路网运营的有效性,利用评价经济系统相对有效性的数据包络分析方法,就铁路网近年来运营的相对有效性进行了分析评价。从投入产出的角度,通过计算决策单元未充分利用的资源投入和产出指标输出不足的数量,分析决策单元非相对有效的原因,获得某些有关改善路网运营效率的管理信息;还就我国铁路网运营的有效性与国外主要国家铁路进行比较。结果表明,随着铁路网规模的扩大,路网质量的提高,尤其是近几年一系列运营组织措施的实施,不仅整个路网的运营有效性在提高,而且大多数铁路局(公司)所在路网的运营也是相对有效的;与国外主要国家相比,我国铁路网也是运营很有效的路网之一。     

基于粗糙集与模糊神经网络的车-地无线通信设备故障诊断研究

针对传统铁路列车车-地无线通信设备网络故障诊断模型结构复杂,诊断精度不高等问题,运用粗糙集理论(RS)、模糊系统(FS)和神经网络(NN)相融合的方法进行铁路列车车-地无线通信设备故障诊断研究。首先对原始样本数据进行模糊化处理,建立故障诊断样本数据表,基于粗糙集理论对故障样本数据进行约简,去除冗余属性,减少样本输入,然后利用约简后的数据训练神经网络,建立基于粗糙集与模糊神经网络车-地无线通信设备故障诊断系统模型结构;最后,将该模型运用于故障诊断中。试验结果对比表明,此方法简化了网络的结构,缩短了训练所需要的时间,提高了故障诊断的精度,从而验证了该方法的可行性。     

大跨度PC斜拉桥结构快速分析神经网络模型

为进行大跨度PC斜拉桥、悬索桥等复杂结构的优化设计、可靠性分析或模型修正,提出基于神经网络的结构快速分析方法。通过对比分析不同样本集构造方法对结构分析精度与效率的影响,认为均匀试验设计法是构造网络训练样本的最优方法。基于Matlab工具箱函数newrb建立招宝山大桥平面分析的径向基函数网络模型,该模型含45个输入层节点和2个输出层节点。根据均匀试验设计法生成180个训练样本,利用有限元分析软件ANSYS进行参数化批量分析,得到样本的模拟试验结果,采用OLS法对径向基函数网络进行训练,用训练好的网络预测结构响应。结果表明:该神经网络模型满足结构快速分析的精度要求,与有限元分析结果吻合良好。     

铁路区段调度通信网方案研究

针对光通道与接入网条件下铁路调度通信的特点,提出了与之相适应的数字区段调度通信网改进方案,并在与原有区段调度网进行了综合比较的基础上,进行了可靠性分析与计算,从而进一步论证了改进方案的可行性。文中也提出了对发展铁路区段数据通信网拓扑结构的设想,并对有关技术问题进行了探讨。     

铁路软件可靠性增长模型应用研究

分析G-O、Delayed S-shaped、Ohba-Chou及P-N-Z等4个软件可靠性增长模型的特点及适用场景,研究软件失效数据集的可靠性增长趋势分析方法和评价指标,提出一种可靠性增长模型参数计算的优化算法,在理论研究的基础上设计并实现了一款软件可靠性增长模型分析工具(SRGM Tool)。以铁路联锁软件记录的失效数据集为例,研究铁路软件可靠性增长模型应用方法,借助SRGM Tool,运用4种模型对铁路联锁软件进行可靠性评估,根据实验结果,分析并确定了一种适合该软件的可靠性增长模型,验证了方法的有效性,可为铁路软件可靠性分析和故障预测提供参考。     

基于FTA的接触网系统可靠性研究

随着电气化铁道高速化的发展,接触网的可靠性成为铁路安全运行的一个重要因素,但它的研究只停留 在定性分析上,没有深入的定量计算。本文采用故障树演绎分析(FTA)方法,对铁路接触网系统的可靠性进行 分析和研究。以所不希望发生的故障事件作为分析的目标,找到了接触网系统存在的故障原因和机理,在大 量调研的基础上,建立了接触网系统的故障树及它的数学模型,基于Fussell下行法及最小割集法对它的可靠 性进行了定性和定量的分析。分析结果表明,腐蚀、零件的强度、磨损、疲劳、外部动态负载、强电流、污染、接触 线的张力和沿导线传播的波动速度等是造成接触网失效的主要原因,并且根据故障模式和最薄弱的环节通过 最小割集计算出了顶事件的可靠度,为接触网系统的可靠性与安全性分析和失效预测提供了一种实用的方法 和理论依据。     

JC型弹性旁承体安装时侧翼橡胶层应力分析

对目前货车转向架装用的JC型双作用弹性旁承体进行了非线性有限元计算,分析了旁承体两侧翼橡胶层在安装及工作时的应力,给出了JC型双作用弹性旁承体在安装时的相关建议。     

基于BPNN-TD算法的城市轨道交通线网规模预测方法

科学预测城市轨道交通线网规模,对于轨道线网的规划建设与城市布局发展具有重要意义。基于轨道交通线网规模及其影响指标数据,综合两种模型优势,对城市轨道交通线网规模进行有效预测。首先,从政策、经济、城市规模、出行需求4个方面,简要分析城市轨道交通线网规模的影响因素,并利用相关性分析法,提取GDP、第三产业值、人口规模、建设用地规模、日均客运量等5个模型输入指标。其次,构建基于BP神经网络模型(BPNN)的城市轨道交通线网规模预测方法,在求解熵权向量的基础上,结合交通需求法(TD)调整预测结果。最后,以广州市轨道交通线网规模为例,以误差最小为目标,对模型的隐含层数、神经元数、激活函数等进行优化。研究结果得出:2023年广州市轨道交通线网规模预测值为745.2km,低于实际规划值5.9%,表明广州市轨道交通线网规模的发展规划仍存在调整空间,研究有助于在大数据背景下为城市轨道交通线网的规划设计提供理论支撑。     

基于有限元及神经网络的土体参数反分析

针对采用试验得到的土体力学参数进行模拟计算的结果与实测数据偏差较大的问题,应用有限元与BP神经网络相结合的位移反分析方法,把计算的桩体侧向位移作为神经网络的输入,对应的土体力学参数作为网络输出,对神经网络进行训练.训练成功后,再利用现场实测的桩体侧向位移带入训练好的网络进行反分析,从而得到符合实际的土性参数值,结合某深基坑工程,通过实测值与计算值的对比验证了该方法的科学性.