基于Virtools的高铁列车三维仿真系统实现及技术研究

基于Virtools的三维仿真技术应用领域正在变得越来越广泛。阐述如何利用基于Virtools的虚拟现实技术实现高铁列车整车和零部件的三维仿真系统,并分析研究其相关的技术要点,为三维虚拟现实技术在高铁或其他工业领域的应用提供参考。     

基于旅客行为微观仿真的大型铁路客运站售票设备配置方案评估研究

本文运用旅客行为微观仿真方法,针对大型铁路客运站旅客对售票设备的使用行为进行建模,提出基于旅客行为微观仿真的售票设备评估指标体系,并建立仿真系统。最后,以北京南站为例进行模型的参数标定和实例验证,解决了车站售票设备现状评估、极限能力计算及远景数量配置等问题。仿真发现:北京南站售票设备能够满足近期和远期设计要求;现状窗口开放条件下,极限服务能力为10万人;远期所有窗口均开放时,极限服务能力为35万人。研究表明,应用旅客行为微观仿真方法较传统方法和排队论方法能够更精细刻画售票设备与旅客的相互作用、更为客观地反映评估结果,由此验证所提模型和系统具有广泛的适用性。     

高铁济南黄河特大桥钢桁梁主桥动力性能研究

高铁济南黄河特大桥为京沪高铁和太青客运专线四线共建桥,其主桥采用(112+3×168+112)m下承式连续刚性梁柔性拱型式.采用现场测试与有限元分析相结合的方法,对济南黄河特大桥钢桁梁主桥的动力性能、行车安全性和平稳性进行研究.结果表明:桥梁横向、竖向刚度均满足相关规范和设计文件要求;实测梁体横向和竖向1阶自振频率分别为1.57和1.72 Hz,与测试速度内动车组的横向和竖向强振频率相距较远,未出现共振;动车组作用下的梁体最大竖向动力增量为设计荷载的3％,梁体最大竖向振动加速度(20 Hz低通数字滤波后)均小于0.5m·s-2,梁体横向和竖向振幅均较小,能够满足300 km·h-1动车组运行要求;动车组通过主桥有砟区段的安全性指标小于允许值,车体横向和垂向平稳性指标均小于2.5,动车组车辆动力学响应在主桥和引桥不同轨道结构线路区段的实测结果差别不大.     

高速铁路建设对紧临既有线路基服役状态影响的动力测试分析与对策

新建高速铁路施工开挖使紧临既有线路基边坡一侧临空,列车动载作用下动态变形或累积变形过量将影响路基的正常服役,甚至导致路基失稳。本文依托紧临京沪既有线的沪宁城际高铁建设工程,开展确保既有线安全运营的路基动力响应测试,试验获取既有路基施工三阶段(路基开挖、成桩、路基填筑)振动位移、频率、加速度等参量。测试表明:路基开挖阶段振动响应峰值最大,为既有线路基最危险阶段;各动力响应参量中振动加速度、振动位移在反映路基动力性能、指标控制标准建立具有优势,可作为路基动力稳定性监控的控制指标;路基状态动力测试为开挖边坡防护与施工天窗合理开设时机提供数据支持。     

高速行车条件下桩板结构-地基土系统的空间振动性能分析

结合某高速铁路桩板结构路基,建立桩板结构-地基土系统空间有限元模型,分析桩板结构路基动力特性。结果表明:其横、竖向基频理论计算与现场实测值比较接近。采用随机振动理论计算机模拟高速列车通过桩板结构路基全过程,系统仿真列车运营性能指标及桩板结构振动响应,与现场实测结果较好吻合。依据国内有关规范,综合评判高速列车运营和桩板结构路基空间振动性能。结果表明:高速列车通过桩板结构路基时,列车具有足够的抗脱轨安全度和优良乘客舒适性,桩板结构路基自身动力响应也较小,能满足高速列车安全、平稳运行要求。     

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。     

锦屏二级水电站特长隧洞群施工通风方案选择

锦屏二级水电站7条深埋特长隧洞需同时施工,其中4条引水隧洞中2#和4#隧洞采用钻爆法施工,1#和3#隧洞采用TBM施工,2#和4#隧洞需由1#或3#隧洞TMB自带通风设备的返程风供风,通风方案选择关系到工期和投资。对该水电站特长隧洞群第一阶段施工过程中4条引水洞掘进时的通风方案进行分析,提出两种可行方案,并应用Fluent软件对两种方案的通风效果进行了数值模拟分析和比较。研究结果表明:若2#引水洞和4#引水洞的新鲜风都由3#引水洞取风,会导致2#引水洞供风量不足,及3#引水洞排污风量不足;2#引水洞和4#引水洞分别从1#引水洞和3#引水洞取风可以避免上述问题,为较佳方案。     

时间对复合地基桩间土承载力的影响研究

结合青藏铁路西格段增建二线工程碎石桩复合地基工程实例,通过重型动力触探试验和桩间土承载力计算分析,研究了复合地基桩间土承载力随软土固结时间提高的特性,得到了动力触探曲线随时间变化的规律;理论分析了地基处理后瞬时桩间土承载力与处理前地基承载力的关系,得到了时间对桩间土承载力影响的规律,给碎石桩复合地基的处理效果提供评价依据,为碎石桩复合地基上层的路基施工提供科学指导.     

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。     

城际轨道大跨度连续梁桥应力监控研究

本文以城际轨道某在建预应力混凝土连续梁桥为例,利用仿真分析技术实施施工控制,从而确定了桥梁结构施工过程中每个阶段受力和变形的理想状态.以此为依据来控制施工过程中每个阶段的结构行为,以确保施工中结构的可靠性与安全性,保证桥梁成桥后线形及受力状态符合设计要求.