高速铁路无砟轨道振动分析

研究目的:通过建立考虑线路随机不平顺的轨道结构连续双层梁模型,提出分析高速铁路弹性支承块式无砟轨道结构振动的数值方法,为无砟轨道结构设计提供指导.研究结论:对轨道结构振动方程进行傅里叶变换,求解傅里叶变换域中的振动位移,再通过快速离散傅里叶逆变换得到轨道结构的振动响应.线路随机不平顺是根据实测的功率谱函数在计算机上生成的.相对于其它复杂的车辆-轨道耦合动力学模型,该方法简单可行,借助于Matlab软件使得程序编制容易实现,且能反映轨道振动的基本规律和特点,尤其适合于整趟列车通过时轨道结构振动分析的情况.作为应用实例,对高速铁路弹性支承块式无砟轨道进行了振动分析,分析了线路不平顺等级、轨枕垫板和弹性扣件刚度、轨道基础刚度和列车速度对轨道振动的影响,得到了轨枕块橡胶垫板静刚度和橡胶套靴静刚度的合理设计值范围分别为60～90 MN/m和120～150 MN/m.     

曲线磨耗状态下轮轨弹塑性接触有限元分析

基于现场实测的承载铁路小半径曲线段正常磨耗范围内典型轮轨型面.应用有限元分析软件AN-SYS建立轮轨三维接触有限元模型.模型考虑了车轮与钢轨的实际几何形状和边界条件,轮轨材料本构模型采用双线性随动强化弹塑性材料模型,计算分析曲线段不同磨耗程度车轮与钢轨的接触状态.计算结果表明:在相同载倚条件下,随着75 kg·m-1钢轨侧磨量的增加,轮轨接触斑面积呈增大趋势,钢轨最大Mises等效应力逐渐降低,轮轨踏面廓形逐渐相互匹配,接触状态得到改善;在钢轨侧磨量从0 mm增加剑5 mm过程中,轮轨接触状态变化较大,钢轨处于剧烈磨耗阶段,容易出现疲劳裂纹、剥离掉块等接触疲劳伤损,钢轨侧磨量超过5mm后,轮轨接触状态变化趋于平缓,钢轨处于稳定磨耗阶段.     

基于视觉传播的城市轨道交通公共空间文化建构研究

以城市轨道交通公共空间文化与视觉传播的关系为切入点,阐述城市轨道交通公共空间文化是对城市文化的继承和发展,视觉传播是城市轨道交通公共空间文化传播的重要途径,城市轨道交通公共空间文化是视觉传播的内在核心。对视觉传播存在的核心问题和建构原则进行分析,结合具体案例揭示视觉传播的两点建构策略:其一是视觉传播路径的整合化,其二是视觉传播范式的多元化。最后,提出以数字虚拟现实技术为发展趋势的视觉传播形式,对未来建构具有地域性城市文化特色的城市轨道交通公共空间具有重要的意义。     

基于车辆-轨道单元的无砟轨道动力特性有限元分析

根据CRTSⅡ型无砟轨道系统结构特点,建立列车-轨道-路基耦合系统动力分析模型,提出一种包含钢轨、扣件、轨下垫板、预制轨道板、CA砂浆层、混凝土支承层及路基的无砟轨道单元,并推导该单元刚度矩阵、质量矩阵和阻尼矩阵。运用Lagrange方程建立高速列车通过时无砟轨道动力特性分析的有限元数值方程。结合实例,研究无砟轨道轨下垫板、CA砂浆层、路基等结构参数对轨道振动的影响,并对有砟轨道与无砟轨道连接段动力特性进行分析,分析时考虑列车速度、轨道基础刚度等影响因素。计算结果表明:无砟轨道结构参数合理取值与刚度合理匹配可显著提高轨道整体工作性能;连接段轨道基础刚度变化对钢轨垂向加速度和轮轨作用力均有影响,其影响随列车速度提高而增大;连接段采取轨道刚度渐变过渡措施,可明显降低车辆-轨道结构冲击振动,有效改善行车品质。     

基于关键度度量的决策树算法改进及其在铁路运输中的应用

采用决策树方法对客票数据及行车安全数据进行分析时,发现在训练数据集的主类类属分布不平衡的情况下,无法对数据量占相对少数的小类属数据进行描述,究其原因在于现有决策树方法的节点类标号标示采用的是"多数表决"的方式。为此,本文提出关键度度量的概念,用于改进决策树的叶节点竞争机制,旨在改进决策树方法在解决弱势类属在数据建模分析中公平获得"发言权"的问题。算例表明,这种改进较好地解决了偏类数据集的数据分析问题。     

曲线轨道不平顺对车辆动力响应影响仿真研究

研究目的:本文旨在通过现场实测和仿真计算研究曲线轨道不平顺对车辆动力特性的影响。首先,利用轨检车实测数据对我国提速线路轨道不平顺与车辆振动加速度之间的关系等进行了统计分析及相关分析,对武九线曲线段的轨道谱也进行了初步估计。其次,采用动力学仿真软件Adams/Rail建立车辆-轨道动力学模型,并以实测数据作为验证手段,分析了轨道不平顺类型、幅值和波长对车辆运行平稳性和安全性的影响,提出了对行车运行有不利影响的不平顺波长范围。研究结论:高低不平顺对列车垂向振动影响显著,轨向不平顺对列车垂向、横向振动均有显著影响,当列车以110 km/h运行时,为了避免列车在不平顺激励下产生共振,应该对2.5 m、3.72 m、20 m和28 m波长的轨道不平顺进行控制。     

预应力高强混凝土T梁正截面强度计算方法和影响参数的研究

针对高强混凝土材料的特点，考虑材料非线性的影响，利用大型软件对预应力高强混凝土T梁进行了全过程仿真计算。根据正截面受力破坏特点，建立了正截面强度计算公式。在此基础上，对影响正截面强度的重要参数梁高、配筋率等进行大量计算与分析，得出其适用范围。计算结果可靠，可供工程设计人员参考使用。     

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目前在很多大城市，由于居住区和工作区分布得过于集中，城市的多条主干道出现“潮汐式”交通的现象。本文以上海市外环隧道潮汐交通控制项目为背景，在分析外环隧道两端入口交通数据的基础上，提出基于有序样本聚类和非参数回归交通流预测的隧道可变通道的通行方向切换算法，并最终形成一套潮汐交通控制软件并在外环隧道实际应用。它可根据隧道两端入口处实时变化的交通流，通过短时预测未来的交通流，实时调整可变通道的通行方向，达到充分利用各条车道的目的。现场运行的用户报告表明：本算法有效地缓解了由潮汐交通所带来的隧道单向拥挤，使得隧道的日通行能力提高了3O％，高峰期的通行能力提高了lO％，隧道两端入口的排队长度减少了40％．     

基于ZigBee和GPRS技术的列车远程监测系统设计

基于ZigBee技术组网、GPRS技术远程传输、labVIEW软件平台编写上位机软件,设计了城轨列车牵引电机及齿轮箱远程监测系统,实现了列车牵引电机和齿轮箱三维加速度及温度的网络化实时采集和数据远程传输.试验测试表明,该系统采集数据准确、数据传输实时性较好,能够完成车运行状态的远程连续监测.     

高速行车条件下轨道几何不平顺敏感波长研究

应用车辆-轨道耦合动力学理论及分析软件TTISIM,研究轨道几何不平顺波长变化对高速车辆系统动力响应影响,探讨高速行车条件下轨道几何不平顺敏感波长问题。结果表明:在250～400km/h行车速度域,高速列车系统动力响应指标随轨道不平顺波长变化存在一个幅值相对较大区间;轨道不平顺类型和行车速度不同,敏感区间对应轨道不平顺波长范围亦不相同。综合对比发现:在250～400km/h行车速度域,轨道高低、方向和水平不平顺在长波段敏感波长范围分别约为80～160m、40～120m和50～160m;在相同行车速度条件下,轨道扭曲不平顺在长波段敏感波长范围约为40～100m。