负载波动激扰的机车牵引齿轮振动特性

针对负载波动激扰的机车牵引齿轮振动问题,建立了机车牵引齿轮的动力学方程,利用平均法得到了齿轮振动频率与振幅,分析了振幅变化趋势与参数变化对齿轮振动稳定后振幅的影响规律,并进行了仿真试验。分析结果表明:负载力矩是振动速度的函数;振动频率为一个定值,当蠕滑速度分别为0.8、0.2m·s~(-1)时,齿轮的振动频率均为335.0 Hz,非常接近理论值334.8 Hz;根据不同的情况,振幅逐渐减小至0或逐渐增大至一个稳定的值;当蠕滑速度为0.8m·s~(-1)时,齿轮振动稳定后的振幅随着齿轮啮合刚度和啮合阻尼的增大而减小,随着小齿轮上的等效转动惯量和机车轴重的增大而增大,因此,增大齿轮啮合刚度和啮合阻尼、减小小齿轮上的等效转动惯量和机车轴重有助于降低齿轮的振幅。     

半刚性基层材料振动试验方法

以最大程度地模拟现场碾压工况和效果为原则,测试了室内外振动压实后的水泥稳定碎石干密度和级配,研究了振动仪的振动参数对半刚性基层材料压实的影响,提出半刚性基层材料振动试验方法。发现工作频率为30 Hz,激振力为7.6 kN,名义振幅为1.2 mm和工作质量为300 kg时振动效果最佳,振动100 s时的最大干密度与现场干密度相等;运用振动试验方法确定的最大干密度的准确度平均为100.0%,振动法成型试件7 d无侧限抗压强度准确度平均为112.6%,而重型击实试验方法的准确度平均为96.9%,静压法成型试件7 d无侧限抗压强度准确度平均为42.9%。分析结果表明:振动试验方法能够更好地模拟基层实际碾压效果,成型的试件能真实地反映基层材料实际性能。     

水泥稳定碎石基层振动成型方法的研究

水泥稳定碎石室内试验目前均采用击实法成型,不符合振动对多集料压实有效的原则且反映不出水泥稳定碎石级配类型对强度的影响;在自行研制的振动成型设备上,对3种结构类型的水泥稳定碎石进行振动压实试验,考察了频率、离心力、振幅对压实效果的影响,试验结果表明当频率、离心力保持不变时,存在最佳振幅;激振强度对压实的影响存在阈值;给出了各结构类型级配的最佳振动参数,并根据压实特性及工程实践给出了室内振动压实试验标准参数;比较了击实法与振动方法对水泥稳定碎石物理指标的影响。     

基于显微镜图像分析的振动作用下混凝土孔结构研究

为探究振动对混凝土凝结过程中孔结构变化的影响,采用室内模拟车桥振动,通过设置两种不同振动试验参数(9 Hz,8 mm及5 Hz,4 mm),研究在混凝土不同凝结时间段振动对混凝土力学性能的影响程度,并利用显微镜图像分析技术对振动后混凝土孔结构的变化进行分析。研究表明:在混凝土初凝前施加较小频率和振幅(5 Hz,4 mm)的振动,能在一定程度减少孔面积比例与孔数,对混凝土后期强度有所提高;而较大振动频率和振幅(9 Hz,8mm)作用对混凝土结构有所影响,特别是初凝至终凝期间,较大振动作用会对混凝土结构产生破坏,产生一定裂隙,孔数有所增加,导致强度降低;混凝土强度与孔数和孔面积比例之间有较好的相关性,可通过孔数与孔面积比例反映混凝土强度。     

无机结合料稳定材料室内轮碾振动压实试验方法研究

我国现行规范采用标准击实试验方法求取最佳含水量和最大干密度,采用静压成型方法进行强度试验,与工程现场碾压工艺存在较大差异,常常导致“超密”现象的产生。为更好地模拟半刚性基层振动碾压施工工艺,对水泥稳定碎石和二灰碎石的室内振动压实方法进行了研究,包括振动频率、静线压力、激振力和碾压次数;对比了振动成型试件和静压成型试件的最佳含水量和最大干密度、弯拉强度和抗压强度;依托工程铺筑了水泥稳定碎石基层试验路,对比了静压-振动碾压不同组合碾压工艺的压实效果(压实度和抗压强度);形成了一套系统的无机结合料稳定材料实际施工工艺的室内试验检测方法。研究结果表明:室内碾压振动压实法确定的无机结合料稳定材料最大干密度和强度均高于标准击实方法得到的结果,试验路现场检测结果也表明采用振动压实方法能有效避免“超密”现象的产生。研究成果可为道路工程的发展提供参考。     

浅析共振碎石化技术及其应用

阐述了共振碎石化技术基本原理以及主要特征,然后结合实际案例对共振碎石化技术进行科学分析,以期为促进共振碎石化技术的广泛应用提供一定的参考。     

水泥稳定碎石振动成型级配优化试验研究

结合现有压路机压实功能的基础上,提出了水泥稳定碎石室内振动成型仪振动频率、振幅、振动时间、配重等振动参数;采用采用逐级填充理论设计了水泥稳定碎石嵌挤密实级配,对比振动成型和静压成型方式下的不同龄期、不同水泥剂量下水泥稳定碎石试件无侧限抗压强度.试验结果表明相同条件下振动成型试件的无侧限抗压强度远大于静压法成型的试件.     

铁道车辆振动响应特性

为改善车辆的乘坐舒适性,研究了车辆的振动响应特性,建立了车辆系统动力学模型,计算了转向架蛇行运动模态和车体固有振动模态的频域模态参数与车辆在不同速度下的时域平稳性指标。计算结果表明:转向架蛇行运动频率和轨道激扰主频率随着车辆运行速度的增大而增大,而车体的固有振动频率是不随速度而变化的;在某一速度下,转向架的蛇行运动频率和轨道激扰主频率必然与车体相关振动的固有频率接近而发生共振,共振会严重恶化车辆的平稳性,因此,应采取适当措施使共振速度区远离车辆的常用运行速度,以保证车辆运行平稳。     

时速300 km/h高速列车诱发高架箱梁结构振动特性分析

为揭示高速铁路桥梁结构振动产生与传递机理,分别采用数值方法与现场实测研究时速300 km/h高速列车诱发高架箱梁结构振动特性。首先,建立高架简支箱梁三维有限元动力学模型,分析列车以300 km/h速度通过时,高架箱梁结构振动特性及传递规律。然后,选择沪昆高铁高安—南昌区间某高架轨道,对高速列车引起的桥梁结构振动进行现场测试,并将有限元计算结果与实测结果进行对比。结果表明:有限元分析与现场实测结果在20～400 Hz吻合良好。桥梁结构振动的优势频率为31.5～125 Hz,峰值频率为31.5～63 Hz,在16 Hz处有一个明显的波谷;当频率大于200 Hz时,桥梁结构加速度振级急剧下降,可以针对31.5～63 Hz频率进行桥梁结构减振设计。桥梁顶板最大加速度振级为88.59～100.48 dB,对应的峰值频率为31.5 Hz和40 Hz;桥梁底板最大加速度振级为82.96～94.29 dB,对应的峰值频率为31.5 Hz和63 Hz,箱梁底板振动对桥梁结构振动的贡献最大。     

就地热再生技术在改性沥青GAC罩面层养护工程中的应用

文章结合改性沥青GAC罩面就地热再生的设计和施工过程,总结了其和常规就地热再生的区别,并以改性沥青GAC混合料和碎石封层为研究对象探讨了就地热再生设计与施工过程中需要注意的关键环节。文章建议为了保证碾压效果,必须控制再生机组的行进速度。     

双振源激励下地铁车辆段上盖建筑物振动特性

以广州某地铁车辆段为研究对象, 实测了试车线与库内检修线引起地面振动的加速度, 分析了两类振源的衰减规律与差异; 建立了车辆段上盖建筑物有限元模型, 将实测地面振动数据采用大质量法进行多点激励, 分析了双振源激励对上盖建筑物楼板振动的影响。研究结果表明: 列车通过时, 试车线地面振动主要频率为60~80 Hz, 检修线主要频率为20~40 Hz; 试车线荷载振源强度大于检修线, 约为6 dB; 试车线振动衰减率约为1.07 dB·m-1, 检修线振动衰减率约为1.69 dB·m-1, 说明检修线引起地面振动强度的衰减速度比试车线更快; 与非一致激励相比, 一致激励对上盖建筑物楼板10 Hz以下振动影响显著, 各层加速度级在2.5 Hz处存在明显峰值, 这与建筑物楼板的固有频率有关; 试车线荷载激励下, 底层楼板振动主要频率范围为40~60 Hz, 顶层出现在20~40 Hz, 峰值中心频率集中在40.0 Hz处; 检修线荷载激励下, 各层楼板振动主要频率范围为0~40 Hz, 峰值中心频率集中在31.5 Hz处; 对比单一振源激励, 双振源激励使建筑物楼板Z振级增加了0~3.5 dB, 这在地铁车辆段上盖建筑物的环境振动评价中应充分重视。      

重载运输条件下桥墩横向振幅的影响因素分析

随着我国重载运输的持续发展,列车编组增加,车辆轴重增大,运营密度增大,现役重载桥梁出现横向振动过大危及行车安全的现象,研究表明桥墩墩顶横向振幅直接影响桥跨结构的横向振幅,因此研究桥墩的横向振动的影响因素对控制桥跨横向振动十分必要。以朔黄铁路中比重较大的矩形板式墩为研究对象,采用理论分析、有限元模拟分析结合现场实测的方法,研究了列车行驶速度、桥墩高度及轴重对墩顶横向振幅的影响规律。结果表明,随着速度的增大,墩顶横向振幅呈先增大后减小趋势;桥墩横向自振频率越大,墩顶横向振幅最大值所对应的速度越大;随着墩身高度增加、列车轴重增大,墩顶横向振幅均呈增大趋势。     

斜拉索轴向激励作用下的面内参数振动

对斜拉索在轴向基础激励条件下的振动进行了理论分析,并建立了拉索面内运动模型。基于哈密顿变分原理,求得了拉索的非线性运动方程。利用 Galerkin法,将方程解耦。并运用多尺度法,进行求解分析。以涪丰石高速乌江特大桥拉索 FDB19为例,利用龙格-库塔法,进行了数值分析;并运用MATLAB编程计算,分析了激励频率与拉索频率比为1∶1时发生的主共振以及激励频率与拉索频率比为2∶1时发生的参数振动,得到了拉索在主共振和参数振动时的位移时程曲线;分析了影响因素频率比、激励振幅、拉索阻尼比及索力对斜拉索主共振和参数振动的影响。所得结论为斜拉索的振动控制提供了依据。     

列车荷载作用下矮塔斜拉桥索梁振动的相关性

为探讨不同列车速度下矮塔斜拉桥斜拉索振动与桥梁整体振动之间的相关性,基于列车-线路-桥梁耦合振动理论与动力学模型,以某主跨115 m+95 m的铁路矮塔斜拉桥为工程背景,考虑斜拉索与桥梁整体结构之间的相互作用,通过数值积分得到梁体、桥塔振动响应以及斜拉索局部振动响应.结果表明:列车荷载作用下索梁振动相关性问题实质上是一个能量传递过程,当拉索端点位移激励频率与其自振频率接近时,能量易于在索梁间传递;当列车以225~350 km/h的设计时速通过桥梁、列车荷载的激励频率与斜拉索自振频率接近时,斜拉索在外激励作用下会产生共振,但共振幅值不大(斜拉索局部振动幅值小于3 mm).      

碎石土路基室内成型方式及压实质量控制方法研究

碎石土路基由于颗粒粒径及级配组成的差异,导致传统路基质量控制方法不再完全适用。通过试验对比重型击实法和振动击实法,结果表明:振动击实法在碎石土最大干密度确定方面具有一定优势,并确定振动击实法的最佳振动参数为振动时间120 s、振动频率30 Hz。同时,对碎石土材料进行室内配比,采用振动击实的方法拟合出含石率与最大干密度的回归曲线,作为压实度检测时最大干密度的重要参数。通过大量数据分析,提出在施工材料、机械设备、施工工艺满足要求的前提下,可采用辅助沉降法作为控制碎石土路基施工质量的主要方法。     

谐波转矩对高速列车齿轮箱体与牵引电机振动特性的影响

为研究机电耦合作用下齿轮箱体和牵引电机的振动幅值、频谱分布及其随高速列车行驶速度的变化趋势, 分析了三相逆变器输出电压谐波频率分布与牵引电机谐波转矩, 建立了传动系统扭振模型; 基于直接转矩控制理论与车辆系统动力学理论, 搭建了牵引电机控制模型和高速列车多体动力学模型; 通过Simulink和SIMPACK联合仿真平台对比了恒力矩输入与含有谐波转矩的力矩输入模型, 分析了不同速度下牵引电机谐波转矩对高速列车齿轮箱体和牵引电机振动特性的影响。分析结果表明: 当高速列车以250 km·h-1的速度匀速运行时, 齿轮箱体大齿轮上方纵向振动、小齿轮上方纵向与垂向振动受牵引电机谐波转矩影响显著, 在700 Hz主频处振动加速度幅值显著增大, 该频率恰为牵引电机输出转矩基波频率的6倍; 在谐波转矩的影响下, 牵引电机在52 Hz主频处横向振动加速度幅值增加52.78%, 在49 Hz主频处垂向振动加速度幅值增加18.95%;随着高速列车速度的增加, 齿轮箱体纵向与牵引电机各向振动加速度逐渐增加, 牵引电机谐波转矩对齿轮箱体纵向振动加速度均方根的影响逐渐减小, 在6倍基波频率处, 齿轮箱体小齿轮上方和牵引电机纵向与垂向振动加速度均先增大后减小, 在速度为250 km·h-1时达到极大值, 且齿轮箱体和牵引电机的垂向振动受6倍基波频率谐波转矩的影响比纵向振动更为明显, 而其横向振动特性几乎不受谐波转矩的影响。      

共振碎石化技术在益常高速公路大修工程中的应用

文章结合益常高速公路大修工程共振碎石化技术的应用,对GZL600型全浮动式共振破碎机的工作参数、施工前的准备工作、共振碎石化施工工艺和质量检测要求等进行了探讨。     

基于瞬态冲击响应的混凝土路面板脱空识别

为开发混凝土路面板脱空检测专用仪器,降低检测费用和简化检测方法,在现有脱空检测方法的基础上,根据脱空板振动频率及在定量冲击激励下振幅的变化规律,提出了混凝土路面板脱空识别的瞬态冲击响应法.该方法可以根据板上测点功率谱图中共振峰的数量和基频大小(分析频带0~1 000 Hz),对脱空状态进行初步定量判别;结合定量激励下测点振幅拟合曲线斜率的变化,实现脱空区边界的识别.通过若干不同脱空状态路面板的模型试验和对实际混凝土路面的检测,阐述了它的检测原理和操作流程,并验证了其可行性和有效性.     

多层厂房楼盖竖向振动分析

采用有限元方法对多层厂房楼盖的竖向振动特点进行了分析，以算例为基础，绘出了几种情况下的振幅－扰频曲线．通过对竖向振动和水平振动的振幅－扰频曲线的对比分析，阐述了竖向振动的独特规律，得出了诸如竖向振动基频共振不一定是最大共振、竖向振动占优的频域远比水平振动宽等新垢结论。     

基于ADAMS/VIEW的单个空气弹簧模型的动态刚度分析

空气弹簧由于具有非线性刚度特性、容易得到较低的振动频率、自动避开共振、抑制共振振幅等优点,被广泛应用于轨道车辆的转向架上,针对CMT高速车的垂向振动问题,利用ADAMS／VIEW建立了非线性空气弹簧的等效模型,并对其进行了仿真分析．结果表明：空气弹簧的动态刚度随位移的变化呈非线性变化,载荷的极值点与位移的极值点不重合．