计算机在架空输电线路导线应力与弧垂计算中的应用

介绍了应力与弧垂计算程序的简单原理及用最简单的方法确定有效临界档距及各种控制条件。     

夹杂物对轮辋裂纹萌生的影响

列车速度的提高和车辆轴重的增加导致轮轨接触应力加大,引起车轮轮辋内部应力分布的变化。根据铸钢车轮轮辋金相分析结果,应用Goodier方程对轮辋处夹杂物和空穴周围的应力状态进行分析。在轮轨接触应力作用下,Al2O3球形夹杂物在其球体的"极点"位置产生应力集中,而空穴处于"赤道"位置,其应力更大。根据Murakami公式,以轴重为25 t的车轮为例,计算在不同运行速度下,距铸钢车轮踏面一定深度的夹杂物临界尺寸。其结果显示,在一定车速下,夹杂物的临界直径随距踏面深度的增加而增大;若深度一定,夹杂物的临界直径则随车速的提高而变小。当轮辋中夹杂物的尺寸大于该临界直径时,轮辋疲劳裂纹就可能萌生。     

北京市轨道交通新机场线车辆转向架横向止挡设计及优化

针对北京市轨道交通新机场线对车辆技术参数的较高要求，对传统横向止挡结构刚度性能及抗疲劳性能进行分析，并提出了将外围金属与橡胶硫化粘结为一体的横向止挡优化方案。建立横向止挡的有限元分析模型计算其刚度，采用疲劳曲线，根据多应力和应变条件下的疲劳累积法则对优化后的横向止挡橡胶弹性体疲劳强度进行分析。仿真结果表明，优化后的横向止挡完全满足使用要求；试验结果表明，优化后的横向止挡刚度性能和抗疲劳性均满足使用要求。     

冰凝天气带来的架空电力线路故障的几点思考

当导线履冰且截面小于50平方毫米时，出现断线和导线幅锤加大引发接地故障。建议采取缩小档距耐张段、加大导线截面等等措施。     

大轴重轮轨接触临界应力的实验室研究

测定大轴重条件下，新轮轨接触应力的允许上限，采用自由滚动条件下急剧上升的磨耗速度来指示临界应力。轮轨滚动接触磨耗的实验室研究模拟了１１３．４ｔ车的轮重。干净表面直线线路条件下的试验设备分两种：１：１４与１：５的轮轨模拟。研究确定，对于标准碳钢钢轨临界应力值为１３７９ＭＰａ。建议研制新型轮轨断面，使应力不超过临界应力值。     

亚临界淬火对LZ50钢车轴性能的影响

对LZ50钢车轴亚临界淬火前后的力学性能、晶粒度以及车轴表面残余应力的变化进行了试验,分析了亚临界淬火对LZ50钢车轴拉伸性能和表面质量的影响。试验表明,亚临界淬火对车轴拉伸性能无明显影响,然而车轴表面的残余应力变化很大,可由拉应力改变为压应力,而且通过优化加工工艺,表面压应力的增幅会更大,说明亚临界淬火能有效提高车轴的疲劳寿命。     

日本铁路的新型接触网

为了减低接触网的维修费用，日本铁道综合研究所开发试验了新型带电承力索双链型悬挂接触网。在受流试验装置上，用架设实物接触网和受电弓评价了导线抬高量、导线应力、离线率等受流性能。结果表明，当车辆运行速度为200km／h，带电承力索张力为34．3kN。辅助导线张力为4．9kN，接触导线张力为14．7kN，     

日本研究改变接触导线 截面形状提高疲劳强度

当列车受电弓通过接触网时抬高局部导线,会产生弯曲应力,随着列车速度的提高,恐有使导线疲劳折断之虑。以前采取改进导线材质增加疲劳强度的措施。现在日本研究改变导线截面形状、提高疲劳强度的新方法。当导线受到受电弓向上的压力时,导线中性轴上方产生拉伸应力,下方产生压缩应力,中性轴附近不产生应力。     

基于概率论的支挡结构极限状态设计方法

研究目的:基于概率论的可靠度理论,是工程研究与工程设计的一种先进方法,但限于相关研究不足,我国现行铁路路基支挡设计规范尚未采用,开展基于概率论的支挡结构极限状态设计方法的研究十分必要。研究结论:(1)采用总安全系数法的传统支挡结构设计的可靠度未知,未考虑变量的不确定性带来的影响,潜在一定安全风险;(2)支挡结构极限状态设计方法研究的思路是建立极限状态方程→分析可靠指标→确定设计表达式中的分项系数;(3)应根据不同的工况确定目标可靠指标和极限状态设计表达式中的分项系数;(4)本文提出的基于概率论的支挡结构极限状态设计方法,可直接用于铁路路基支挡结构设计。     

隧道导线网测量误差对贯通误差影响值的严密估算方法

本文探讨隧道导线网间接平差模型及精度估算方法，提出了导线网测量误差对隧道贯通误差影响值的严密估算方法，对准确地估计贯通误差及进行导线同的优化设计，都有一定的参考作用。     

铁路路堑挡雪墙设计参数优化数值模拟

风吹雪往往在铁路路堑地段形成较厚的积雪,掩埋线路,影响行车速度,危及行车安全,研究其具有重要的现实意义。基于FLUENT软件,模拟研究不同挡雪墙高度、不同风速下,挡雪墙背风侧风雪两相流的运动特性及挡雪墙参数优化设计。研究表明,风雪流初始速度一定时,挡雪墙背风侧积雪宽度随挡雪墙高度增大而变大,沉积在床面上的雪粒更多,阻雪效果越好;挡雪墙高度一定时,背风侧积雪宽度随风雪流速度的增加逐渐增大,挡雪墙距线路的距离也应越大。在综合考虑工程造价和挡雪效果的基础上,挡雪墙设计时,高度宜在2.5~3.5m,高度越高,风速越大,挡雪墙距线路的距离应越大,一般在20~35m即可。     

CRTSⅡ型板式无砟轨道桥面剪力齿槽、侧向挡块定位方法研究

铁路客运专线CRTS-Ⅱ型板式无砟轨道在箱梁顶面设置剪力齿槽和侧向挡块,准确定位困难,为了能够准确定位,使工程质量达到高质量高标准而研究此方法。在曲线地段由于外轨超高,剪力齿槽、侧向挡块向曲线外侧设偏移量,尤其在缓和曲线上,随着轨道超高偏移量0→x(x为各点向曲线外侧的偏移量)递增,所以在缓和曲线地段每孔箱梁上剪力齿槽、侧向挡块的位置因曲线曲率和偏移量变化而变化,箱梁预制时剪力齿槽、侧向挡块以预埋件模具的形式在梁面钢筋上测量定位,显然在预制场利用曲线测设的方法不现实,并且难度较大。为了方便现场施工,采用直线长弦支距法并结合箱梁平分中矢法布置形式,计算出梁面各点剪力齿槽、侧向挡块距梁体中心线的垂直距离,然后从梁体中心线直接量取每个剪力齿槽、侧向挡块的位置。经实施,用此种方法即方便了现场操作,又消除和减少了累计误差,取得了良好的效果,保证了工程质量。     

基于APDL语言的转向架构架结构局部参数化优化

为提高转向架构架局部结构的修改和优化的效率,提出结构局部参数优化方法,对构架横向止挡的支撑筋板进行结构优化,使横向止挡支撑筋板的最大von_Mises应力从最初结构方案的445.019 MPa降低到342.054MPa,满足构架静强度评估标准的要求。从优化结果和整个优化过程可以看出,承载结构局部参数化优化方法具有有效性和高效性,为提高结构优化效率提供了理论基础。     

动车组转向架横向止挡座焊接工艺仿真研究

为了快速确定铁路动车组转向架上尺寸较小、焊接结构复杂部件的焊接工艺,选取某动车组横向止挡座焊接工艺为研究对象,预设2种定位焊工艺和2种组焊顺序,形成4种焊接工艺方案。采用有限元分析软件,对动车组横向止挡座的4种焊接工艺方案进行仿真对比分析。仿真结果表明：横向止挡座采用不同的定位焊工艺对焊接应力和变形的影响较小,适当减少定位焊缝数量对实际焊接生产更有意义;横向止挡座采用“下盖板中间焊缝—下盖板两侧焊缝—立板中间焊缝”的组焊顺序相对更合理。工装刚性固定的压卡方案能够将焊接变形控制在1 mm以内,但局部焊接残余应力峰值为500 MPa,实测焊接残余应力峰值出现在焊缝中心线处,为325 MPa;采取抛丸处理工艺,可以将残余应力降至-327 MPa,达到削减较高焊后残余拉应力的目的。     

预制套轨铁路轨枕及轨槽板布置方案研究

"流水机组-传送法"是有挡肩套轨轨枕的主要生产方式,其模具是影响轨枕预制质量的主要因素之一.为优化套轨轨枕设计和施工生产,通过有限元仿真对放张阶段有挡肩四线套轨和三线套轨进行模拟(改变布置方式和轨槽板角度).研究表明,有挡肩四线套轨轨枕生产时,应将挡肩顶部距轨枕端部较大的一端布置在张拉端,轨枕挡肩角度取120°;改变有...     

地铁转向架摇枕抗疲劳设计方法研究

基于转向架承载特征,确定了摇枕结构疲劳强度分析载荷,获得了结构在各计算工况下的应力分布,计算焊缝坐标系下的应力分量。根据DVS 1612标准提供的方法,确定了各应力分量的材料利用度和综合材料利用度,评估了摇枕结构的疲劳强度。分析结果表明,横向止挡座与摇枕下盖板间焊缝的疲劳强度主要受垂直于焊缝方向的应力影响,其余应力分量对结构疲劳强度的影响较小。结构强度试验验证了抗疲劳设计方法的有效性。     

两种典型地铁受电弓关键部位疲劳失效评价与研究

地铁受电弓在服役条件下承受着复杂的交变应力作用，容易产生疲劳失效，因此有必要对受电弓部件进行疲劳寿命评价。文章通过对两种典型受电弓进行动态应力测试，得到ATO工况下应力时程曲线，实测结果发现当接触网导线高度突变时，某些测点的应力会出现相应的突变，然后回归小幅振荡。文章首先采用雨流计数法对应力时程数据进行循环计数统计，然后用Goodman模型考虑载荷谱中平均应力的影响，并结合材料的外推P-S-N曲线及Miner法则对受电弓部件进行寿命预测。结果显示，A型受电弓的上下臂杆连接部位以及B型受电弓的上框架部位疲劳寿命相对较短，应考虑构件结构改进以提高寿命。     

输电线状态方程的微分描述

给出了输电线状态方程的另一种表示方法，即输电线状态方程的微分描述，该方程既直观又简单，计算也方便，还适用于弓──网间的计算与研究。     

基于极限状态法的悬臂式挡土墙设计研究

研究目的:悬臂式挡土墙是国内外常用的支挡结构,悬臂式挡土墙极限状态设计的研究,是为了考察现行规范设计该墙型的安全度并给出外部稳定性检算的极限状态设计表达式。本文通过对悬臂式挡土墙研究思路的总结和主要计算结果的分析,为该类支挡结构的极限状态设计方法研究提供思路,为规范的修编提供依据,为土压力的进一步研究提供参考。研究结论:(1)悬臂式挡土墙极限状态设计研究步骤:建立极限状态方程→计算可靠指标并确定目标可靠指标→计算分项系数及建立设计表达式;(2)悬臂式挡土墙抗滑、抗倾覆和基底应力及构件强度等可靠指标分析表明,悬臂式挡土墙整体抗滑和构件裂缝控制设计;(3)悬臂式挡土墙抗动验算可采用本文推荐的设计表达式进行设计;(4)对于悬臂式挡土墙悬臂板的结构设计,分项系数应根据土压力计算进行调整;(5)该研究结论可供悬臂式挡土墙设计参考。     

长导线源CSAMT一维正演研究

研究目的:将长导线源分割为多个电偶极子的组合,利用简化积分方法,首先计算各个电偶极子的响应,此后将各个电偶极子响应叠加,进而得到长导线源的大地电磁响应。研究结论:长导线源电磁响应的计算,可通过将长导线分割为多个电偶极子的组合来实现,在计算源的电磁响应时,可根据收发距与导线长度的关系,将长导线分割为多个电偶极子,然后利用汉克尔变换计算多个电偶源在地表任意位置产生的水平方向电场和磁场,此后将各个电偶源的电磁响应叠加得到长导线源的电磁响应。经验证本文对不同模型的计算结果是正确的,本算法的实现对长导线源CSAMT反演很有意义。