轨道车辆地板结构耐火性能仿真研究

为了研究轨道车辆地板结构的耐火性能,文章以动车组地板隔断为例进行了耐火试验,并基于有限元方法建立仿真模型,模拟计算耐火试验条件下地板结构的温度变化。对比仿真与试验结果可知,两者具有较好的一致性。进一步分析地板的结构和材料对耐火性能的影响,结果表明地板内部金属结构的高导热系数和温度不均匀性,是导致其耐火性能降低的重要因素。     

寒区隧道隔热层设计参数的实用计算方法

根据冻土学基本理论推导寒区隧道围岩的季节冻结深度和季节融化深度计算公式.根据传热学的热流连续定律,分别计算隧道围岩的热流量及含隔热层和衬砌隧道围岩的热流量;采用当量换算法推导出寒区隧道隔热层厚度及导热系数的计算公式.以青藏铁路风火山隧道为例,采用推导的隔热层厚度及导热系数公式进行计算.结果表明:隧道DK1 159+046断面在2004年需要的隔热层厚度为4.1 cm,导热系数为0.03 W·(m·℃)-1;考虑未来50年升温2.6℃,全隧道铺设厚度为5cm、导热系数为0.03 w·(m·℃)-1的隔热层,在前20年基本保证围岩不融化,在之后的30年围岩可能会融化.隧道实际的隔热层厚度为5 cm,导热系数为0.03 w·(m·℃)-1,2004年实测地温资料表明隧道围岩没有融化.此计算公式在寒区隧道设计的初始阶段,可用于指导隧道隔热层厚度和导热系数的参数设计.     

基于铝合金型材搅拌摩擦焊热力耦合有限元分析研究

文章通过大量的分析、研究搅拌摩擦焊接热力耦合计算方面的资料以及结合实际开展的搅拌摩擦焊接过程和试验,建立了一个相对完善的铝合金型材搅拌摩擦焊接数值分析模型;对其焊接参数、夹具约束、机械载荷、摩擦因数、材料属性以及生热过程进行了较为细致的分析和研究;综合考虑摩擦力和被焊型材的剪切极限,采用了一种自适应热量载荷作为其生热驱动力;在力学分析中简化考虑机械载荷以及夹具与型材及型材与型材之间的接触关系;对分析模型进行了动态模拟,得到焊接过程中温度场分布规律、焊接残余应力分布规律。     

地铁工程中砾质黏土热物理指标的相关性分析

收集及整理深圳地铁2号线沿线地层导热系数、导温系数和比热容等热物理指标原始数据,对砾质黏土热物理性质进行分析,对影响砾质黏土热物理指标的因素进行相关性统计,给出砾质黏土热物理指标比热容和导热系数与其三相比例指标(含水量、孔隙比、密度)的计算公式,为热物理参数在地铁工程勘察、设计中的合理获取提供了一种新途径。     

高热流密度SiC功率模块传热优化设计研究

针对新一代高压封装SiC器件功率模块功率密度更大、芯片尺寸更小的问题,文章基于一种新型复合相变散热技术,应用数值仿真和试验测试的研究方法进行传热优化设计研究。将优化设计所得的结果与外形尺寸一致的常规型材翅片散热方案进行性能对比,对比结果表明：在功率3×630 W的工况下,新型复合相变散热器相对型材翅片散热器,在相同风速条件下,温升可减小23.9～32.5 K,降幅为39.7%～61.6%;在相同风冷系统条件下,温升降幅可达到52%,并且对于相同的散热器设计温升,单个IGBT应用功率可增大约860 W,增幅约1倍,对于大功率、高热流密度散热应用发展前景广阔。     

地板辐射采暖传热系数K值的回归曲线方程研究

地板辐射采暖系统由不同地板面层材料下覆导热管材构成.用<数理统计方法>对地板辐射采暖实验数据进行曲线拟合,给出了地板辐射采暖传热系数K值的回归曲线方程,为实现地板辐射采暖系统的优化设计提供了理论依据.     

盾构隧道加固用复合型材承载力计算方法研究

复合型材是一种应用于盾构隧道加固的新型结构材料，由碳纤维包裹空腔钢管后进行压力注浆形成。通过精细有限元数值模拟，定量分析了复合型材各性能参数的影响规律，明确了复合型材承载力指标的关键参数。在此基础上，推导了复合型材承载力的计算公式，并通过构件试验进行了有效性验证。     

搅拌摩擦焊在铝合金地铁长地板上的应用

文章针对铝合金地铁长地板组焊,介绍了搅拌摩擦焊设备及焊接工装的设计方案,对长地板型材搅拌摩擦焊焊接接头及焊接工艺进行了试验验证,设计了适用于较高速度搅拌摩擦焊的长地板型材焊接结构,并完成了焊接工艺参数优化。     

城轨车辆地板减振降噪分析

分析车下噪声在铝合金城轨车辆地板型材中的传播途径;分析自由组合结构损耗因子与模量比、厚度比之间的关系;对地板样件进行了隔声性能测试,试验结果表明该结构地板在全频率范围内都具有良好的隔声性能,隔声量达到40.8 d B。     

速度350 km/h双层动车组动车降噪设计

根据速度350 km/h双层动车组动车的平断面特点,分析了其对噪声传播和控制的影响,提出下层客室地板、牵引变流器间为降噪设计重点区域,同时上层地板需开展撞击声隔声优化设计,以避免上层人员走动对下层乘客舒适性的影响.针对这些降噪需求,从车体型材声学断面优化、阻尼结构、变流器间吸隔声设计、上层地板减振等方面进行了降噪设计和...     

大跨度混凝土连续箱梁桥日照温度场试验及仿真分析

为研究大跨连续箱梁桥的日照温度场分布特点与最不利温度梯度模式,以唐山曹妃甸工业区纳潮河2#大桥施工阶段实桥监测为基础,基于太阳物理学、传热学等相关理论,建立箱梁温度场的热边界条件。参考相关文献确定有限元瞬态热分析的环境参数与热工参数,运用ANSYS软件模拟日照下箱梁的瞬态温度场分布并与实测值进行对比分析,采用最小二乘法拟合出箱梁竖向最不利正温度梯度。研究表明:箱梁截面二维温度场近似关于桥轴线对称分布;顶板、底板、东腹板、西腹板内外表面日照最大正温差出现时刻分别为14:00、15:00、11:00、17:00;混凝土导热性能差,内表面峰值温度出现时刻滞后外表面2~3 h;唐山市曹妃甸区箱梁截面的竖向温度梯度为Ty=19.2e-4y;环境与热工参数选取合理,采用有限元软件ANSYS进行数值模拟具有较高精度。     

水泥混凝土路面温度应力回归计算分析

针对现有水泥混凝土路面结构温度应力的计算方法不完善,对现行规范中通用设计方法进行了数值回归分析,建立了温度翘曲应力系数和温度应力系数的经验公式,公式中首次引入的计算参数a,b能反映温度翘曲应力和温度内应力的变化。基于此建立起了路面结构温度应力经验计算公式,并对其进行了可靠性分析,分析结果与规范相吻合且能满足工程需要。结合路面铺筑施工温度,计算路面铺筑的临界温度和路面发生初始翘曲和胀缩时的临界温度,分析了路面结构温度应力的各个影响因素对温度应力的影响,为路面铺筑施工温度的控制提供参考。     

高速铁路钢轨廓形打磨质量评估方法及应用

在借鉴国外钢轨廓形打磨质量指数(GQI)的基础上,结合《高速铁路钢轨打磨管理办法》中的廓形验收标准,提出基于钢轨廓形打磨质量指数和廓形偏差曲线的评估方法。首先根据砂轮打磨角度对钢轨廓形打磨区域进行划分,通过德尔菲法确定各个区域的廓形权重系数,然后根据钢轨廓形与目标廓形的偏差,提出GQI值计算公式,最后辅以廓形偏差曲线,评估钢轨廓形打磨质量;并进行现场应用分析。结果表明:采用的评估方法不仅可对钢轨打磨质量进行评估,而且可对钢轨廓形状态是否会导致动车组异常振动进行预测,进而给出合理的钢轨打磨建议;提出的GQI计算公式既能评判钢轨打磨廓形是否达到要求,又能量化打磨廓形与目标廓形吻合程度;GQI值大于70且变化范围较小,可有效减轻或消除动车组构架报警、晃车等异常振动。     

隧道火灾中火区阻力的理论研究

根据热流体学和通风学理论,对火区阻力的计算方法及影响因素进行研究。首先在修正的热阻力概念基础上建立热阻力的表达式,然后推导绕流阻力与火灾规模和风速的关系式,最终建立比较严谨的火区阻力实用公式,并得到数值模拟的验证。该式表明:在简化的物理模型中火区阻力与火灾规模成线性关系,与风速存在二次曲线关系;在风速不影响热释放速率的条件下,火区附加通风阻力与风速成正比,但对货车引起的隧道火灾,附加通风阻力与风速近似存在二次曲线关系。研究成果为火灾通风网络解算和防排烟方案的制定提供参考。     

铁路斜拉桥承台大体积混凝土水化热温度-应力场研究

基于现场试验得到的混凝土物理及热特性参数,建立有限元仿真模型,获得理论水化热温度-应力场。结合有限元数值模拟及现场实测,得到了混凝土水化热发展的时程曲线及一般规律,并研究了混凝土内部温度梯度沿承台厚度方向和平面长度方向随龄期增长的变化情况,以及承台边缘部位混凝土的热应力分布规律。数值分析和现场实测结果验证了预先制定的温控措施的适用性,对于相近结构的设计、施工以及提高工程的可靠性和耐久性具有参考价值。     

弹性链形悬挂锚段关节过渡跨吊弦长度的计算

引入当量线密度的概念,采用力学计算的方法,针对弹性链形悬挂五跨式锚段关节过渡跨整体吊弦进行分析,由于过渡跨具有2个悬挂点,一个是弹性链形悬挂,另一个是简单链形悬挂,且接触线呈屋面布置结构的特殊性。因此本文详细论述了锚段关节过渡跨整体吊弦计算模型的建立及计算公式的推导过程。     

拟梁法和直接设计法在现浇混凝土空心楼盖结构分析中的应用

结合具体的工程实例,探讨了现浇混凝土空心楼盖按拟梁法、直接设计法2种方法进行分析的计算过程和应注意的问题,根据计算结果对这2种方法进行了比较并提出了一些处理建议。有关结论对现浇混凝土空心楼盖的结构设计有重要的参考作用。     

桥梁转体施工球铰竖转摩阻力矩精确计算方法

为得到平转桥竖转摩阻力矩精确计算值,根据球铰受力机理,建立球铰竖转摩阻力矩空间计算模型,推导出新的球铰摩阻力矩计算公式。通过10多座转体桥不平衡重称重试验实测的最大静摩阻力矩,反算得到最大静摩擦因数。将之与由竖转试验实测启动力反算得到的最大静摩擦因数进行对比分析,结果表明两者一致性很好,从而验证了新公式的准确性和合理性。     

基于ANSYS软件的二维地铁轮轨滑移摩擦热分析

根据地铁轮轨的真实尺寸外形,利用有限元软件ANSYS建立滑移过程中轮轨摩擦生热的二维弹性接触模型。该模型选取轮轨单元为热结构耦合单元,利用瞬态热分析求解器对摩擦热进行计算。该模型考虑轮轨间的热传导率和表面换热系数,通过仿真分析摩擦生热的基本现象,以及不同的速度、滑移率和摩擦系数对轮轨表面温度的影响,得出以下结论:轮轨温度和等效应力主要表现在轮轨表面,且受限于轮轨深度,随着深度的增加,温度和等效应力逐渐减小;但随着速度、滑移率和摩擦系数的增加,轮轨表面的温度均增加。     

体外预应力混凝土梁体外筋应力增量的试验与研究

本文在对七根体外预应力混凝土梁进行试验研究的基础上 ,分析和研究了体外预应力混凝土梁的体外筋应力增量和梁体的整体变形关系 ,推导出了以构件的挠度和梁端转角为参量的体外筋极限应力增量的计算公式 ,并将试验结果与该公式的计算值进行了对比分析 ,结果表明 :计算结果与试验结果较为吻合 ,这种计算方法是简捷而可行的