轨道车辆底架吊装接线箱随机振动疲劳及瞬态冲击性能研究

基于BS EN 61373:2010标准对轨道车辆底架吊装接线箱进行随机振动疲劳寿命以及冲击强度分析.首先利用ANSYS对接线箱进行PSD随机振动计算,结合迈纳尔(Miner)累积损伤理论以及Stein-berg提出的高斯三区间法,对接线箱随机振动疲劳寿命进行评估.然后通过ANSYS对接线箱进行瞬态动力学分析,验证其冲击强度能够满足设计需求.并探讨了Rayleigh阻尼系数对接线箱冲击特性的影响,为以后轨道车辆底架吊装结构冲击强度分析提供了参考.     

发动机曲轴瞬态分析及形状优化

对曲柄连杆机构受力进行了分析,建立了以曲轴为柔性体的曲柄连杆机构多体动力学模型并对其进行瞬态分析,得到曲轴应力随时间的变化曲线及其最大爆燃压力时应力分布图。对曲轴主轴颈与曲柄连接处进行形状优化降低应力,优化后模型应力低于许用应力,满足强度要求。     

高速铁路无缝钢轨断缝瞬态冲击行为分析

无缝线路钢轨焊缝及其热影响区在温度力作用下可能发生钢轨折断形成断缝. 为了研究钢轨折断对列车运营安全的影响,对轮轨接触受力特性及其材料高频动态响应进行了分析. 首先,建立了ANSYS/LSDYNA三维轮轨瞬态滚动接触有限元模型;然后,根据不同速度轮轨力时域响应规律,选择了合适的模型计算工况,并且通过计算轮轨接触受力特性和材料高频动态响应,分析了车轮跨越断缝的安全问题;最后,通过小波变换获取了车轮跨越断缝时轮轨力的频域分布. 结果表明:断缝处轮轨高频冲击力峰值随断缝长度变化先减小后增大,转折点处断缝长度与行车速度负相关;车轮通过断缝时,钢轨最大剪切应力超过材料破坏极限,易导致钢轨材料脆断;轮轨力时频图中存在两个特殊频率成分,分别对应高频冲击荷载（1 500 Hz左右）及二次冲击荷载（450 Hz左右）,断缝长度对轮轨力频域分布影响较小.      

考虑二阶效应梁柱瞬态分析的传递矩阵法

压弯构件承受较大轴力时,其表现出的明显的二阶效应直接影响结构刚度及动力特性,为计算计及二阶效应的梁柱结构的瞬态响应,提出了一种传递矩阵方法.该方法采用Newmark-β法,对考虑二阶效应的Euler-Bernoulli梁的动力偏微分方程进行时域离散,将其变换为常微分方程,并利用常数变易法对微分方程进行求解,得到位移增量在连续空间内的解析解.结合传递矩阵法的基本原理,推导了离散时间瞬态分析的增量传递矩阵格式,给出了计及二阶效应的梁柱结构瞬态响应的计算方法.算例计算结果表明,在计算精度相同的情况下,所提出的方法的计算效率是ANSYS的3.57倍,并可方便地对移动荷载作用下结构的动力响应进行求解.      

石灰土底基层和垫层的强度分析

简要介绍了公路路面结构的石灰土底基层和垫层强度形成机理,材料质量及配比要求,碾压、养生等施工工艺对石灰土质量的影响。     

动力总成悬置支架多目标拓扑优化和强度分析

基于Optistruct,以支架的最小柔度、最大固有频率作为优化目标函数;以应力、体积作为约束函数,对一发动机后拉杆安装支架进行拓扑优化,优化结果表明:在满足悬置支架强度和模态要求下,质量减少了12%。     

极限运行工况下液罐双向流固耦合分析

为了分析液罐汽车在制动和转向2种极限运行工况下罐体的受力情况,以某液体运输车辆罐体为研究对象,构建罐体在不同充液比时的气液两相流模型,运用双向流固耦合方法系统分析罐体在2种极限运行工况下受到的液体晃动冲击力以及罐体内气液两相流的分布状态.研究结果表明:2种极限工况不同充液比情况下罐体应力的波动变化趋势相似,峰值应力分别...     

水泥混凝土弯拉强度和劈裂强度对比试验分析

水泥道路工程建设过程中,一般利用抗折强度作为判断工程强度的主要参数．而当水泥混凝土工程竣工验收时,为了对整个水泥混凝土工程质量有个全面的把握,根据国家制定的技术规范要求采用钻芯取样的方法测出劈裂强度．进行一系列的换算得出工程的抗折强度,以此判断路面的质量是否满足设计要求。     

D38型钳夹车端盖和连接螺栓强度的应力分析

D38型钳夹车的端盖及其连接螺栓的强度直接影响D38型钳夹车的使用安全．本文根据这种夹车在运输货物的实际受力情况,科学地选择应力的静态与动态点,测出应力值,对该车的端盖与其连接螺栓的强度进行了检算,并将计算结果和实际运输的有关试验数据进行对比分析。结果表明：目前使用的端盖和连接螺栓的最大动应力都小于设计的允许应力,端盖和连接螺栓的强度有充分的保证。研究工作为端盖运输方式的试验研究提供了理论参考,并为确保特种货物运输安全奠定了基础。     

粘弹层合圆柱壳的自由振动和横向应力分析

基于分层理论并在壳厚方取二次位移插值函数来推导出粘弹层合壳的动力学方程,得出的简支粘弹层合壳自由振动频率和损耗因子与已知文献数据吻合较好,且能够计算协调的横向应力.在低频振动时,横向剪应力是造成层合板脱层的主要原因;高频时,横向正应力在脱层破坏中起主要作用.结果表明本文中所采用的算法、算式及所编写的程序是可靠的.     

桥梁结构随机振动分析

桥梁结构的随机振动有别于其他结构。由于车辆在桥上的位置是不断变化的,因此,即使作为输入的随机激励是平稳随机过程,车桥的动力响应也超出平稳随机过程的范围,即质量在梁上不断的运动,使系统运动方程组成为一个时变系数的二阶微分方程组,一般只能采用逐步积分的数值方法,也可以用频域法,假定其频率响应函数在瞬间不随时间变化,近似的处理这种时变性问题。     

非线性随机振动分析的概率密度演化方法

为深入探讨概率密度演化方法对于非线性随机振动分析的适用性,考察了随机地震动作用下一类硬弹簧Duffing振子的非线性响应,对概率密度演化方法与经典非线性随机振动分析进行了比较研究.结果表明:在弱非线性水平,概率密度演化方法与混沌多项式展开、Monte Carlo模拟的解答一致;在强非线性水平,数值求解误差、人为截断误差放大,概率密度演化方法与混沌多项式展开解答在Monte Carlo模拟解附近上下波动,表明概率密度演化方法与经典非线性随机振动解答在均方特征意义上是等价的.      

25T型软卧车结构随机振动精细分析

利用随机振动高效算法与振型分解法相结合的车辆随机振动仿真系统,建立25T型软卧车包括车体、构架、轮对及弹簧阻尼元件在内的整车动力学精细模型,以美国AAR标准提供的六级轨道谱为动载荷,完成了该车结构的随机振动仿真计算,动力学方程数约20万个,得到较为详细的车辆结构随机振动响应,并讨论了轮轨不平顺造成激振能量的衰减过程.     

跨座式单轨交通PC轨道梁车桥耦合振动分析

为探讨跨座式单轨交通车桥系统的动力响应,采用线性化轮胎模型建立了15个自由度的跨座式单轨车辆动力学模型.模型考虑了走行轮、导向轮和稳定轮的径向刚度与侧偏效应,并考虑了走行轮的纵向滑转特性.以重庆市跨座式单轨交通典型区段的PC(预应力混凝土)轨道梁为对象,采用自编程序对跨座式单轨车辆过桥时的车桥耦合振动进行了分析,并通过计算与实测结果的对比分析对所建立的理论模型和编制的程序进行了验证.     

车辆—轨道耦合系统随机振动响应特性分析

基于车辆—轨道耦合动力学理论, 通过建立车辆—轨道垂横耦合模型, 利用时域数值积分法进行了耦合系统的随机响应分析。在此基础上, 采用周期图法估计出车辆—轨道垂向和横向随机响应功率谱密度PSD, 并进行了谱分析。最终得到了车辆—轨道耦合系统随机振动的基本规律     

匀变速运行轨道车辆非平稳随机振动分析

研究了匀变速运动过程车轨耦合系统非平稳随机振动问题.车轨耦合系统所随机激励等效为调制演变非平稳随机激励模型形式,应用虚拟激励法将耦合系统非平稳随机振动分析转换为确定性的时域逐步积分分析,并通过构造适当的精细积分格式实现该问题的有效求解.在数值算例中,通过与蒙特卡罗方法对比,验证了所建立方法的正确性,进一步讨论了不同变速...     

基于实测载荷谱的ATP天线梁随机振动疲劳分析

为提高某地铁转向架ATP天线梁结构疲劳寿命,对天线梁结构进行随机振动疲劳分析.依据某地铁天线梁的动应力测试数据,并结合部件焊接接头的S-N曲线,研究天线梁结构的疲劳寿命;建立天线梁结构的有限元分析模型,并在实测载荷谱作用下,对天线梁结构进行随机振动分析与疲劳寿命预测,分析结果表明:天线梁疲劳薄弱部位与基于在线动应力测试的结果一致,不满足设计要求;依据随机振动疲劳分析优化的新型天线梁结构经过线路测试与分析,其结构满足350万公里的运营要求.     

磁浮道岔梁自振特性及瞬态响应分析

建立了磁浮道岔五跨钢结构连续梁的梁单元和板单元有限元模型,分析了道岔梁的自振特性,计算了磁浮道岔梁的瞬态响应。模态分析表明道岔梁板单元模型的前5阶扭转频率在14．2Hz至16．1Hz之间,与其现场实测值14．9Hz极为接近,道岔梁梁单元模型的扭转频率计算值明显高于实测值,道岔梁板单元模型能更为准确的反映其振动特性。瞬态响应分析表明磁浮车辆通过时道岔梁第三跨跨中挠度最大,车速240km／h时其最大值约为1．29mm。