某过桥钢结构健康监测系统设计及安全评价

研究目的:为保证某大型钢铁厂在技术改造工程中的安全生产,将结构健康监测系统应用到该厂支撑轧钢辊道的过桥结构和安全评价中.通过对过桥结构进行现场测试和理论计算,设计出该过桥结构的健康监测系统.研究结论:通过建立该过桥钢结构的有限元分析模型,计算和分析了该过桥结构的振动、应力和变形等响应,并结合粗轧钢板生产过程的控制要求,确定了过桥结构健康监测系统的监测内容和测点布置.监测结果表明,该监测系统达到了设计要求.其结果可为类似过桥结构的健康监测系统提供参考.     

NS125型铁路起重机整体结构有限元分析

研究目的:研究起重机在危险工况下的整体结构变形及强度应力分布情况,以判断起重机的整体结构是否合理,能否达到刚度及强度要求,为整机的结构设计提供技术支持及设计依据.研究结论:通过运用成熟的有限元结构设计模块对NS125型铁路起重机整体结构进行分析计算,对各部件分别建模之后整体装配,并选择最危险工况进行加载计算,获得了该设备在最危险工况下的整体结构的强度值和刚度值,同时得到各个部件的刚度及强度分布.该计算结果显示,整机结构变形对起重机起重幅度的影响在允许范围内,各结构部件的强度值在选用材料的许用范围内,满足起重机的设计要求.     

地铁基坑施工期钢支撑轴力监测优化研究

为提高地铁基坑施工期钢支撑轴力监测的准确性,对轴力计进行了改型设计。运用Midas软件模拟了三弦轴力计在偏心受压状态下的受力特性。结果表明:当轴力计内传感器增加到3个,且分别布置在承压面内接等边三角形的顶点上时,采用取平均值的方法能有效减小偏心受压对监测数据的影响。以宁波地铁3号线一期工程为依托,结合云平台技术,设计了钢支撑轴力自动化监测系统。通过实时连续的轴力值和温度值的一阶线性拟合,研究了钢支撑轴力的温度效应,得出三弦轴力计在偏心受压状态下监测的准确性。     

轨道交通车辆架控制动系统建模及防滑控制研究

制动系统的性能对列车安全运行有重要的影响。在原理分析的基础上,利用AMESim仿真软件对EP2002制动系统气动阀单元(PVU)进行了建模,并通过常用制动和紧急制动仿真验证模型的正确性。在MATLAB/Simulink软件环境下搭建列车动力学模型,并编写防滑控制逻辑,与AMESim气动阀模型进行联合仿真,验证防滑逻辑的有效性。从常用制动和紧急制动仿真结果可以得出,所搭建的EP2002的PVU与真实系统的反应一致,验证了PVU模型的正确性。从防滑控制仿真结果可以看出,所设计的防滑控制逻辑能够达到控制要求,在发生连续滑行时能够达到稳定的防滑效果,为实际列车制动系统的设计和故障的解决提供了有效的模型基础。     

新加坡电力蓄电池双能源工程车牵引蓄电池的选型设计

文章对新加坡电力蓄电池双能源工程车牵引蓄电池的类型、可维护性、容量、充放电性能等参数的确定进行了分析,并最终选用400 A·h胶体式铅酸蓄电池.     

基于地面无联锁及区域控制器的新一代CBTC系统方案

目前信号系统主要由联锁和区域控制器采用集中管理的方式分配道岔、路径、闭塞资源,实现列车运行控制。研究提出由列车自主管理线路资源的列车运行控制方案,无需地面联锁和区域控制器,将联锁对道岔、路径的集中控制转为列车分散控制,将区域控制器集中计算移动授权的方式变为列车分散自主计算的方式,实现了完全以车载计算为核心的CBTC(基于通信的列车自动控制)系统。针对现有系统取消地面设备和取消进路的安全行车等难点问题进行了分析,并给出了初步的解决方案。提出的新系统方案结构简单,设备少,其建设、维护具有明显优势,是未来信号系统发展的方向。     

基于灵敏度分析的单轨车辆转向架构架优化设计

以单轨转向架构架为研究对象,建立了转向架构架的有限元模型,分析了构架在四种典型工况下的静强度。对构架各焊板进行了灵敏度分析,取质量灵敏度与弯曲应力灵敏度绝对值比值较大的板厚作为设计变量,以质量最小作为目标函数,以应力和位移为约束条件,对构架进行了轻量化设计。优化结果表明,基于灵敏度分析的优化设计方法可行,对于其它同类结构的轻量化设计有一定的借鉴意义。     

季节性冻土区高速铁路路基冻深研究

针对季节性冻土区高速铁路路基冻胀的最大变形量应小于5mm的严格要求,开展季节性冻土区高速铁路路基冻深的研究。在综合分析国内外相关冻深求解方法的基础上,提出采用改进的Berggren法计算高速铁路路基设计冻深的公式。该公式考虑了路基的热力特性、气象条件以及地基条件,适用于特性各异的多层土路基。运用现场监测和基于比奥固结理论的有限元仿真分析方法及改进Berggren法,对某典型冻土区段高速铁路的路基冻胀及温度场和位移场进行测量、计算和分析,结果表明:路基冻深的发展历经较浅且小幅波动、向下快速发展且达到最大、逐渐减小和浅层小幅波动等阶段;路基冻胀变形主要发生在冻深的70%范围内;该典型冻土区段最大冻深的有限元仿真计算值为1.98m,改进的Berggren法计算值为1.94m,与实际监测值1.90m的计算误差分别仅为4.2%和2.4%,表明有限元仿真分析方法和改进的Berggren法均为确定路基冻深的有效手段。     

基于光纤光栅传感技术的高速铁路轨道状态远程监测数传系统

介绍了基于光纤光栅传感技术的高速铁路轨道状态远程监测系统的构成,详细阐述了系统的数据采集、处理和传输方法,包括数据的读取、预处理及无线网络等相关技术方法。针对大流量监测数据实时无线传输的瓶颈问题,提出光纤光栅解调系统数据处理和无线传输的方案,可对监测数据自动进行加密、校验和打包,并通过GPRS模块将监测数据推送至远端数据中心。该系统已应用于我国多处高速铁路轨道状态长期监测工点,系统运行状态良好,数据传输系统稳定可靠。     

30t轴重重载铁路预应力混凝土轨枕设计研究

结合我国重载铁路的运营特点,在前期研究成果的基础上,开展了30 t轴重重载铁路混凝土轨枕的设计、试验研究工作,并按照北美铁路工程和维修协会(AREMA)的相关规定进行对比分析。研究结果表明:新型重载轨枕能够满足30 t轴重线路的承载性能要求,同Ⅲ型枕相比,轨下截面正弯矩和中间截面负弯矩承载能力分别提高了18.5%和23.3%;新型重载轨枕能够满足国内标准及AREMA的相关试验要求,且具有较大安全余量,表明其达到北美重载线路用混凝土轨枕的承载水平。