轮对稳定脱轨准则的研究

通过进行轮对的受力分析，导出了轮对临界脱轨的两个准则，一个为假设轮轨间出现摩擦滑动的经典脱轨表达式，另一个为考虑轮轨间蠕滑力效应的近似解析表达式。实例计算表明，经典方法的计算结果比近似解析方法保守，采用本文提出的解析表达式进行脱轨的判断更为合理。通过计算还得知，减小轮轨摩擦系数、增大轮缘角和减小轮对冲角有利于防止脱轨的发生。     

悬索桥主缆温度场计算

研究目的:精确地计算悬索桥主缆各种状态下的温度场,对于悬索桥的架设至关重要.为此,在一些基本假设的基础上,建立主缆的热分析模型和非稳态热传导微分方程,推导太阳热辐射和热对流边界条件,主缆计算模型的热物性参数则采用了模型试验得到的结果.为了得到特定环境条件下的数值解,建立主缆温度场的计算方法及主缆热平衡矩阵方程.研究结论:通过对某桥梁主缆温度场的有限元计算及与实桥主缆温度场实测结果的对比,证明了计算方法的精确和可靠,可用于悬索桥主缆设计、施工和运营阶段的温度场计算.     

简谐激励下轮轨非稳态滚动接触的蠕滑力特性

轮轨非稳态滚动接触是指接触斑内的质点在滚动接触过程中,接触斑的外形和其他参数产生快速变化的过程,这时运动波长L与接触斑纵轴半径a处于同一数量级。本文使用Kalker三维滚动接触理论计算轮轨蠕滑率、法向力、钢轨轨面接触几何简谐激励时的非稳态蠕滑力,并与由稳态滚动接触理论计算的结果进行比较。其结果表明:在小蠕滑状态下,非稳态滚动接触的蠕滑力随L/a(简称波长比)的增长而产生明显的幅值衰减和相位滞后。在蠕滑率和钢轨轨面接触几何简谐激励时,非稳态蠕滑力的变化规律可用波长比L/a的传递函数描述,而法向力情况却不能。对于短波波磨等非稳态滚动接触行为,应使用非稳态滚动接触理论进行分析。     

DEDS的不可简约系统矩阵的周期性稳态分析

由在(max, )上建立的DEDS的状态空间表达式数学线性模型和描述闭环线性模型系统行为的递归方程组(称为原始系列)及对偶系列，对DEDS行为的周期性与谱射影矩阵的分析，得到其递归方程组的解，从而确定DEDS的系统矩阵具有周期性稳态过程。     

利用试验模态参数建立轮胎非稳态侧偏模型

在对轮胎垂直特性和稳态侧偏特性建模的基础上，利用由轮胎模态试验提取的试验模态参数建立了轮胎非稳态侧偏模型，该模型考虑了印迹的动态变形和胎宽的影响，对印迹进行离散化并初步计入了速度对非稳态性的影响，推导出侧向力和回正力矩关于侧向位移和摆动角的传递函数的解析公式，可以计算不同载荷下的非稳态特性，计算结果与文献中的试验结果相符，建模和计算结果说明利用试验模态参数可以方便地建立轮胎的非稳态特性，计算结果与     

基于ALE有限元的轮轨稳态滚动接触分析

基于Arbitrary Lagrangian Eulerrian(ALE)有限元方法建立稳态轮轨滚动接触的三维有限元模型.该模型用接触面上相对滑移速度定义轮轨滚动接触的黏着和蠕滑条件,并在虚功率方程中通过Lagrange乘子法引入接触界面上无切向滑移约束,更好地计算分析接触斑的黏着特性.该模型不但可以考虑材料、几何和接触非线性问题,还可以考虑车轮滚动速度、轮轨的实际几何形态以及惯性力的影响,并能分析接触斑的接触应力和相对滑移速度的分布情况.用该模型对单轮对在轨道上稳态滚动时的接触状态分析表明:基于该模型计算得到的轮轨滚动接触的接触斑形态和Hertz理论的椭圆假设有较大差别;通过相对滑移速度来描述接触斑滑动和黏着状态,更有利于描述轮轨的相互作用;明显观察到接触斑里的摩擦力分布和相对滑移速度的自旋效应;接触斑里摩擦力的旋转分布对轮轨系统的振动、轮轨的黏着和磨损的产生有较大影响.     

大众捷运车站供电可用度及可靠度分析

首先建立大众捷运车站供电系统可用度模式,其次探讨供电到车站非必要负载(NEL)、必要负载(EL)以及维生负载(VL)的可用度和可靠度。当可用度不考虑维修能量时退化成可靠度。通过计算机仿真数值分析,结果表明:车站VL负载之可用度/可靠度最高,EL负载可用度/可靠度次之,NEL负载可用度/可靠度最低。     

大众捷运不断电系统的可用度及可靠度分析

分析单一组件的历时可用度行为,探讨对数常态分布可靠度(中位数tmed以及误差因子EF)和指数分布维修度(平均维修时间MTTR)对其可用度的影响,得出数值分析结果:在固定稳态可用度ASS以及平均维修时间MTTR的情况下,中位数tmed越小(或是误差因子EF越大)的组件历时可用度越早单调下降且下降量越大,越晚回弹至其稳态可用度;在固定稳态可用度ASS以及误差因子EF的情况下,具有越大平均维修时间MTTR的组件历时可用度越晚单调下降但下降量不变,也越晚回弹至其稳态可用度.建立不断电系统可用度以及可靠度的分析模式,探讨正常供电、电池备援以及旁通供电3种不同模式对整体可用度以及可靠度的贡献程度,得出数值分析结果:正常供电模式贡献了绝大部分的整体不断电可用度;不考虑维修作业能力,整体不断电系统的可靠度参数MTTF为1184301h.     

具有随机系数的自激振动问题的人工神经网络求解方法

利用人工神经网络技术(BP网络)研究具有随机系数的初轧机自激振动问题，提出了一种Runge-Kutta法和人工神经网络相结合的求解新方法．即利用数值计算和BP网络建立随机系数和稳态振幅之间的关系，从而可直接利用数值积分计算出稳态振幅的统计特性．计算结果表明，所提方法通用性强且可提高计算精度，同时说明摩擦系数的随机特性是轧钢机发生重大事放的重要原因之一．     

铁道车辆系统曲线通过稳态解的延续计算

为了了解车辆从直线进入曲线时的力学行为，研究了车辆系统曲线通过稳态解(平衡点)．采用延续计算的DERPAR算法，使稳态解的计算从直线经缓和曲线到圆曲线能够一次连续完成，提高了计算效率．所求得的稳态解不含瞬态成分，能更明显地揭示系统参数对车辆的某些力学行为的本质影响，为车辆系统设计参数的选取提供理论依据．