直线电机轨道交通车线耦合模型的动力响应研究

首先介绍轨道交通的特点，并以广州城市轨道交通4号线所采用的车辆、转向架和直线电机形式为原型建立了车线耦合动力学模型，并在同样的计算条件下，通过与ADAMS中的铁路分析模块ADAMS／Rail进行比较，验证了该模型的正确性。文中以线路设计参数中的缓和曲线和超高为例，分别仿真了横向位移、横向力、脱轨系数、轮重减载率等振动特征量在不同线路设计参数情况下的动力响应。通过分析计算结果，尤其针对幅值及趋势变化，并对照传统计算方法得出的线路设计参数取值，给出了针对广州市直线电机轨道交通4号线的线路设计参数建议值。可以得到按照传统方法计算得出的线路设计参数偏于安全的结论，与采用直线电机轨道交通方式可以更好通过小半径曲线和较大坡度线路相吻合，为我国今后直线电机轨道交通建设在确定合理线路设计参数方面提供理论依据。     

直线电机轨道交通及车线耦合模型研究与验证

研究目的：为在我国开展直线电机轨道交通的研究,因为直线电机轨道交通可改善曲线通过性能和环保状况、提高稳定性,降低土建工程造价,非常适合大中城市中等运量交通发展的需要。 研究方法：结合直线电机轨道交通的车辆、转向架等结构特色,建立车线耦合动力学模型,并进行大量关于线路设计参数的仿真计算.通过与软件ADAMS/Rail的计算结果进行比较,验证了模型的正确性。此外,通过传统的质点方法和行驶动力学,以缓和曲线长度为例对线路设计参数进行了计算。 研究结果：通过对广州市轨道交通四号线工程线路设计参数进行的仿真计算,得出了相应的线路设计参数建议值。 研究结论：采用新型的直线电机轨道交通方式,在一定的运行速度范围内,可以更好地通过小曲线半径和较大坡度的线路,从而降低土地拆迁及工程量,进而降低地铁造价。     

不同运行模式下的市域轨道交通最小曲线半径研究

市域轨道交通在我国尚处于起步阶段,实际工程运用较少,国内各种规范均不适用,对市域轨道交通线路最小曲线半径进行研究具有重要意义。在传统的线路设计参数计算方法的基础上,基于不同的运营模式和乘坐模式,分不同速度匹配模型进行研究,并通过与其他常规轨道交通制式进行对比,结合舒适度分析,对市域轨道交通的计算结果进行优化改正,给出不同速度下线路最小曲线半径的建议值。     

轨道交通梁式桥BIM辅助设计软件开发研究

为了满足轨道交通桥梁设计中的专业计算和建模需求,解决BIM桥梁正向设计实施困难的问题,结合轨道交通项目梁式桥的设计流程和操作习惯,提出以数据为依托的参数化解决方案。选取Bentley公司的Microstation软件进行轨道交通梁式桥设计程序开发,所开发的程序具有地质和线路专业资料获取、桥梁墩台及基础等构件管理、孔跨布置、墩台计算、一键式BIM模型创建、一键式计算和工程量清单输出等功能,为轨道交通桥梁BIM正向设计提供了有效的工具支撑。     

采用直线电机车辆的轨道交通耦合动力学模型及仿真分析

建立了采用直线电机车辆的轨道交通的车-线耦合动力学模型,并与车辆动力学分析通用软件ADAMS /Rail进行了比较,从而验证了所建模型的正确性.通过对广州市轨道交通4号线工程线路设计参数进行的仿真计算,给出了相应的建议值。     

宁高城际轨道交通线路技术标准研究

宁高城际高淳段作为江苏沿江城市群轨道交通网中的一条重要线路,联系了南京市主城区、东山副城、溧水区石湫镇和高淳区,承担南京市主城区与高淳区间的远距离轨道交通。前期系统制式专题研究确定,本线的速度目标值为120km/h,车辆选用B型车4辆编组。但我国尚无与之相应的轨道交通线路设计规范,因此实际设计中需要参照地铁或国铁相关规范。而本线线路的平、纵面设计参数与地铁和国铁均有较大差异,不能完全参考《地铁设计规范》或《铁路线路设计规范》,因此必须对本线的关键技术参数进行专题研究,根据本线的功能定位和特点选取合适的技术标准,计算出关键技术参数应用于工程设计。     

基于平稳性的旅游轨道线路平面参数研究

从Sperling模型对铁路线路运行平稳性评价方法的设计理念出发,以陕西省旅游轨道线路设计要求为对象,考虑在陕西省范围内建设旅游轨道线路时,平面参数设计对列车平稳性的影响,通过建立平面曲线半径、运行速度和振动频率3个变量与列车运行平稳性之间的函数关系,分析计算了在线路设计速度80 km/h和100 km/h条件下旅游轨道交通平面设计参数的平稳性指标值,提出了符合运行平稳性标准要求的曲线半径推荐值,为陕西省旅游轨道平面线路设计规范提供依据。     

轨道交通U型梁桥下部结构纵向水平线刚度合理值研究

针对轨道交通U型梁桥的具体结构形式,建立了桥上无缝线路梁轨相互作用空间非线性有限元计算模型。分析了轨道交通U型梁桥的无缝线路纵向附加力,并对轨道交通U型梁桥下部结构纵向水平线刚度合理值进行探讨。研究结果表明,我国《地铁设计规范》及《京沪高速铁路设计暂行规定》等规定的桥墩墩顶最小纵向水平线刚度值应用于轨道交通高架桥设计明显偏大,可适当放宽。     

城市轨道车组运行仿真技术研究

根据城市快速轨道交通的线路条件、车组及电传动等参数，提出了车组运行模型，编制出了运行仿真程序，能快速准确地计算车组运行、系统供电、通讯讯号、电器选型等必需的运行时间、旅行速度、牵引能耗、单位能耗、再生能量、电网有效电流等，对优化线路设计及车组传动参数的选择有着极其重要的经济意义。     

市域快速轨道交通的线路设计特点

介绍了市域快速轨道交通线路设计的原则,详细阐述了线路设计主要内容.结合某市域快速轨道交通的设计实例,着重从总体思路、线路布局、线路长度、敷设方式、与城区线网的关系、越行站设置等方面,分析市域快速轨道交通线路设计特点.     

基于径向基函数响应面方法的大跨度斜拉桥有限元模型修正

采用ANSYS有限元软件建立某大跨度斜拉桥试验室物理模型的三维有限元模型.基于灵敏度分析,选取模型待修正参数和用于模型修正的特征量.采用实验设计方法生成数样本,通过有限元分析提取对应的特征量信息,进而建立待修正参数与特征量关系的径向基函数响应面模型.通过对响应面模型的拟合误差分析,确定径向基函数的最优形状参数.以斜拉桥自振频率和静态索力构建目标函数.基于建立的响应面模型,采用遗传优化算法进行有限元模型修正.结果表明,采用径向基函数响应面模型拟合斜拉桥设计参数与特征量之间的隐式关系有较高的精度;基于仿真数据的模型修正有较高的精度,基于试验数据的模型修正能得到合理的结果,该方法可有效地修正复杂桥梁结构有限元模型.     

利用方向自适应投影统一运营铁路坐标系

为满足TB 10601-2009《高速铁路工程测量规范》中控制网设计时边长投影变形值的要求,设计院通常把1条几百公里的高速铁路划分为多个几十公里的工程投影独立坐标系.相邻坐标系之间的搭接段线路设计中线,可采用前、后投影带坐标系的设计参数来推算,由于投影变形导致相邻坐标系推算出的线路设计中线存在横向偏差,轨道精调时若处理...     

Inventor参数化变压器三维结构设计

从铁道牵引变压器标准化的结构基本参数入手,利用Inventor软件采用Top-down设计思路,通过变压器基本参数建立结构骨架,然后与上级模块配合细化结构参数,完成初步结构设计,对结构优化完善,建立自适应模块,充实通用件库,最终完成总装配,生成与3D图参数关联的传统2D图纸,完成牵引变压器的设计。     

基于概念分析的铁路客站结构优化研究

应用解释结构模型,分析铁路客站结构设计参数与工程材料用量之间的影响关系,得到结构设计参数的逻辑层级关系.在客站雨棚结构的各设计参数中,基本风压、材料强度和雨棚高度对雨棚结构的用钢量影响最大,处于逻辑关系的第1层级;结构类型、站型、基本柱网和抗震设防烈度等参数的影响较大,处于第2层级;其他处于低层级的设计参数对用钢量影响较小.结合解释结构模型的分析结果,选取影响雨棚经济性较大的前2个层级中的设计参数为主要变量,运用概念分析方法进行雨棚结构优化,得出不同条件下合理的结构形式及工程用钢量范围.结果表明,以用钢量作为优化目标时,双侧悬挑雨棚的经济性优于单侧悬挑雨棚;实腹钢梁结构适用于所有双侧悬挑雨棚;单侧悬挑结构则需根据跨度、基本风压、有无拉杆等条件具体判断其适用的结构形式.     

钢弹簧浮置板轨道结构在不同频段的隔振效率

建立三维钢弹簧浮置板轨道结构的、具动力传递特性的有限元分析模型,针对不同设计参数和激振频率,研究该轨道结构的动力传递特性和隔振效率。计算结果表明,所采用的方法可详细解剖浮置板相关设计参数对隔振效率的影响,可以为钢弹簧浮置板轨道结构的国产化和动力优化设计等工作提供理论参考。     

变刚度弹簧组系统优化设计

根据变刚度弹簧减振装置的运用特点，对其性能进行了分析研究，确定了变刚度弹簧组的性能参数及其与弹簧组中各弹簧性能参数之间的关系。从系统论的观点出发，将变刚度弹簧组中的各弹簧作为一个整体进行研究，以变刚度弹簧组中各弹簧的簧丝直径、弹簧中径及有效圈数为设计变量，以弹簧总质量最轻为目标函数，建立了满足静强度条件、疲劳强度条件、稳定性条件和安装条件，并能反映变刚度弹簧减振装置参数的变刚度弹簧组优化设计模型。采用有限元分析软件ANSYS中自带的优化设计模块中的一阶优化方法编制了APDL语言优化设计程序。以某铁路货车车辆变刚度弹簧组为例，进行了优化设计计算。实例分析表明，本文所提出的设计方法比传统设计方法简单易行、结果合理。     

地下车站出入口地面结构的精细化设计

在对城市轨道交通车站的调研中发现不少地下车站存在出入口尾部结构突出地面的问题。该问题主要受制于出入口的外部控制因素(出入口周边室外场地标高与坡度)和内部控制因素(出入口内部自动扶梯、结构与装修空间需求)。通过对各项控制因素的系统梳理,提出地下车站出入口地面结构精细化设计的思路与关注点。根据各项控制因素之间的逻辑关系得出具备可操作性的设计参数,并以苏州市轨道交通S1线标准出入口设计方案的优化为例,验证了设计参数的适用性及精细化设计的效果。     

地铁盾构隧道管片设计参数的敏感性分析

以苏州地铁盾构隧道为计算原型,对设计中的关键参数进行敏感性分析,讨论设计方法、地质参数及结构参数对管片设计的影响,以及管片在水土分算与水土合算条件下受力性能的差异,并对苏州地铁盾构管片设计提出合理建议。     

大跨度铁路钢桥疲劳计算方法及关键参数

疲劳问题是钢桥设计中需要重点关注的问题.对日本、欧洲和我国铁路钢桥疲劳计算方法及相关参数进行了调研分析,明确了各国铁路钢桥在疲劳计算方法和相关参数选择方面的异同.以我国一座千米级跨度铁路钢桁梁悬索桥为例,对其加劲梁杆件的疲劳受力特征、恒活载比及应力比进行了计算分析.研究结果表明:部分杆件在单线和双线荷载作用下疲劳受力特...     

下穿铁路斜交框架地道桥主要设计参数分析

为了研究设计参数对铁路斜交框架地道桥受力特性的影响,依托某实际工程,建立数值模型进行分析。以原结构为基础,分别改变框架地道桥的宽跨比、斜交角、高跨比、腋角尺寸并分别建立有限元模型计算分析,研究设计参数增长15%时受力特性的变化规律。并设计正交试验以找出参数的影响程度及优化方案。研究结果表明:设计参数变化时,结构受力的变化规律相似,但受力特性的影响程度不同;宽跨比、高跨比、腋角尺寸的增加可使顶板主拉应力减小;宽跨比、腋角尺寸的增加可使顶板竖向位移减小;在4个设计参数中高跨比对顶板主拉应力的影响最大;提出的优化方案与原结构相比,可使顶板在单列车荷载下最大主拉应力降低35.4%、在双列车荷载下最大主拉应力降低45.7%。