地铁列车与道路车辆运行对环境的振动影响现场测试与分析

为评价地铁列车和道路车辆运行对环境的振动影响,选取北京地铁1号线东单站—建国门站普通无砟轨道区间以及4号线北京大学东门站—圆明园站浮置板轨道区间,在地表布置多个传感器,对地铁列车单独引起的振动、公交车单独引起的振动,以及两者叠加振动进行现场测试,对振动的Z振级和1/3倍频程谱进行分析。结果表明:无论采用非减振的普通无砟轨道还是浮置板轨道,在距离地铁隧道中心线一定范围内,公交车引起的振动对沿线居民影响要强于地铁列车;采用浮置板轨道,可降低地铁列车引起的10Hz以上的地表振动,尤其是4080Hz控制频段内的振动,可在一定程度上减小地铁列车对沿线居民的振动影响。可采用浮置板轨道来减小地铁列车振动对沿线精密仪器的影响,但采用浮置板轨道仍会使得现有环境振动有所增加,其增量是否会影响沿线精密仪器正常使用,需要根据仪器对环境振动的限值而定。     

XP55-28经济型镟修踏面外形设计及动力学性能验证

对于CRH5型动车组所采用的XP55型车轮踏面外形,在经过120万km以上的运营后检修时,如按原型踏面外形镟修,不仅镟修量较大,且减少车轮使用寿命。本文通过对上千个在不同线路运行120万km后的车轮进行外形测量,对其轮缘斜面磨耗、轮缘厚度、轮缘高度、等效锥度等数据进行统计分析,设计了XP55-28经济型镟修踏面;利用多体动力学软件SIMPACK建立CRH5型动车组模型,分别从轮轨接触几何关系、车辆系统蛇行运动稳定性、车辆直线轨道运行平稳性、车辆曲线通过安全性等方面对采用XP55-28经济型镟修踏面的车辆与采用XP55型踏面的车辆进行对比。结果表明:二者轮轨接触几何关系相同,各项动力学性能指标均满足运营要求。     

基于MAS电务故障诊断模型的研究

铁路运输组织模式逐步向集中调度、系统综合集成、智能管理和信息共享及融合的方向转变和延伸,在此趋势下,针对高速铁路信号监测系统功能尚存在缺陷的状况,提出将分布式人工智能技术引入到信号设备故障诊断系统中。利用MAS对复杂系统问题的较强求解能力,建立基于MAS的故障诊断系统,采用面向Agent的知识表示,构造数据采集Agent、诊断Agent、事例分析Agent及管理Agent等核心模块的BDI模型,扩展混合Agent结构,将常规的不具备自学习能力的诊断系统设计成为低耦合高内聚的具有自学习能力的并行MAS诊断系统,使系统具有良好的可靠性、扩展性和鲁棒性,提高故障诊断决策和监测管理水平。     

基于蠕滑机理的重载货车车轮磨耗研究

在多体动力学分析软件包SIMPACK中建立重载货车动力学模型,基于轮轨蠕滑机理在MATLAB软件中编制车轮踏面磨耗仿真程序WWS.根据车轮磨耗仿真结果和现场实测结果对Zobory磨耗模型进行修正.研究车辆非理想状态对车轮磨耗的影响,分析轮轨型面和转向架结构对车辆非理想状态的适应性.通过钢轨表面滚动接触疲劳损伤特征的研究,对车轮滚动接触疲劳和磨耗耦合关系进行数值模拟.主要研究内容和结论如下.     

基于AMESim平台的轨道车辆空气弹簧系统气动力学仿真模型研究

基于热力学、流体力学和空气动力学理论,建立包括橡胶气囊、附加空气室、节流孔、差压阀和高度调整阀的空气弹簧系统气动力学微分方程组.在此基础上,基于AMESim平台建立轨道车辆的空气弹簧系统气动力学仿真模型,并以某动车组为例进行空气弹簧系统的静、动刚度仿真计算.将仿真计算结果与实测结果对比,验证了该模型能够很好反映实际空气弹簧的静态和动态特性.仿真计算结果表明:该模型解决了常规车辆动力学模型不能模拟空气弹簧刚度变化和高度调整阀在有些工况下会打开的问题,从而提高了车辆动力学仿真的计算精度.     

需求不均衡的制梁台座规模优化算法改进研究

根据箱梁预制工艺的要求,模具的周转周期T2通常为3～5 d,而文献[1]中制梁台座规模优化算法仅适合于模具的周转周期T2=1 d的情况。针对文献[1]的局限性,试图通过作图、试算和归纳等一系列工作,找出适用于T2=[1,T1]时计算最优制梁台座数和模具数的通用算法,进一步扩大了算法的适用性。同时,结合文献[1]的工程实例,利用Matlab语言编程验证了改进算法的可行性。     

新型铣磨车磨粉收集装置设计参数研究

新型铣磨车磨粉收集装置可及时、高效地输送磨盘打磨钢轨产生的磨粉,有效防止磨粉在管道中堆积。磨粉收集装置的核心是风机和风管。本文具体阐述了风机和风管的参数设计过程,并分析了各参数的相互影响,提出了收集装置设计中三个难点的解决方法：①整个装置中磨粉的高压输送,通过合理的风机和风管参数解决;②在管道中,高温磨粉通过高速空气输送被风冷;③黏着主要由潮湿和静电所致,磨加工产生的高温使潮湿的磨粉干燥,静电则通过加装除静电的导线解决。     

中低速磁浮轨排结构动力性能试验研究

测试了中低速磁浮轨排系统在列车通过时的动力响应,获得了轨排结构在动力荷载作用下的自振频率、动应力、位移动力系数以及螺栓力。结果表明：轨排结构的竖向振动一阶频率和二阶频率分别为9.088 Hz和17.614 Hz,横向振动的一阶频率和二阶频率分别为6.426 Hz和17.614 Hz;轨排结构的横向振动与竖向振动相耦联,但并非是扭转振动所致;导轨和轨枕的应力变化与车速关系不明显;在所测车速范围内,位移动力系数随着车速的增加呈增大趋势。     

上海地铁内江路站基坑支护结构设计

上海市轨道交通12号线内江路站紧邻黄浦江,站位所处地层主要为流塑状淤泥质黏土,地下水位埋深约1m,地质条件极差。以该车站基坑支护结构设计为依托,详细阐述采用SAP84有限元程序建立荷载-结构模型对叠合墙体系进行内力增量分步叠加法计算的过程,以及钢筋混凝土与钢管相结合的内支撑体系设计。目前,车站的主体和3个附属结构已经完工,工程进展顺利,说明基坑支护结构设计方案合理。     

黄土地区地铁盾构下穿铁路变形控制技术

研究目的:黄土地区某城市地铁2号线盾构施工下穿既有陇海铁路线是一个盾构施工中的I级风险源,为保证地铁盾构施工安全下穿陇海线路,开展了盾构施工穿越既有铁路的变形控制技术研究,以为盾构安全施工提供技术支撑。研究结论:(1)黄土地区地铁盾构下穿既有陇海线路的地表沉降规律:不采取控制措施盾构施工时,路基右线隧道轴线正上方的沉降量为20.48 mm,左线隧道轴线正上方的沉降量为12.85 mm,左右线隧道的轴线上的沉降量均超出了沉降允许值;采取严格控制土压力、盾构匀速通过、严格控制注浆量、减少盾构推进方向的改变等减小地铁盾构下穿既有铁路施工风险的措施盾构施工时,右线隧道轴线正上方的沉降量为5.44 mm,左线隧道轴线上方的沉降量为4.95 mm,均小于变形允许值。(2)FLAC计算预测的变形规律与实际值基本一致,地表和铁路路基的变形量在允许范围内;减小地铁盾构下穿既有铁路施工风险的措施合理有效。(3)该研究成果可应用于黄土地区地铁盾构下穿铁路施工变形控制。