弹性支撑块式无砟轨道力学特性研究

研究目的:由于隧道内净空的限制,重载铁路长大隧道内宜铺设无砟轨道,弹性支撑块式无砟轨道(LVT)以其良好的减振性能逐渐在重载铁路中得到应用。为研究不同轴重和加载方式下LVT结构的应力应变特性,本文以蒙华铁路重载铁路隧道应用的LVT为例,通过建立LVT结构有限元模型,以探讨LVT结构的受力与变形特征,为LVT轨道结构的优化以及设计施工提供理论依据。研究结论:(1) LVT结构能够保证30 t轴重下静力学性能安全性,当轴重由30 t提高至42 t,钢轨弯矩、轨道结构部件应力及位移幅值增长量在40%左右;横向荷载对轨道结构横向位移及应力的影响显著,板端加载时道床板及底座板应力增量分别为284%、1 000%;(2)横向荷载作用下,除支承块横向应力下降,钢轨弯矩、支承块纵向应力、道床板应力、底座板应力均呈现增长趋势,其中道床板及底座板应力分别增长400%、530%;(3)板端加载时荷载由相邻扣件共同承担,扣件节点反力峰值有所下降,荷载作用点下竖向荷载分配比例由2∶1降低至4∶1,横向荷载分配比例由67%降低至47%;(4)本研究结果对重载铁路中LVT轨道结构的设计和施工有指导意义。     

硬岩地区暗挖车站不同开挖方法对地表沉降影响的模拟研究

浅埋暗挖法施工必须结合当地地质情况选择合理的开挖方法,开挖过程中应严格控制相应变形,尽可能减小开挖扰动。以青岛地铁1号线某大跨度暗挖车站为工程背景,通过室内模型试验,采用全断面法、台阶法、双侧壁导坑法、CD(中隔壁)法、CRD(交叉中隔墙)法进行模拟隧道拱盖开挖试验,研究了各种施工方法下围岩压力的变化规律和沉降的变化趋势。模拟试验结果表明,在开挖过程中地表沉降及围岩变形可分为缓慢变形、快速沉降、稳定变形3个阶段。以全断面开挖法引起的最大沉降值为比较对象,其他施工方法在最大沉降值上均有一定程度的优化,其中CRD法的优化效果最显著。     

利用一系和二系主动悬挂控制降低磁悬浮车辆的振动

介绍了日本磁悬浮车辆一系、二系悬挂系统采用半主动拉制和主动控制后的垂向减振效果。     

弹性长轨枕在首都机场线的设计与应用

为满足首都机场线部分地段中等减振的需要,首次研制开发的弹性长轨枕,对弹性长轨枕的构造方案、荷载体系、配筋结构型式以及T3站实铺现场的落轴冲击减振时比试验结果等进行较全面的总结和分析.结果表明,与传统弹性短轨枕相比,弹性长轨枕轨道具有稳定性好、弹性垫层易于检查和更换等技术优势,推广价值较高.     

点啮合齿面安装误差敏感性的定量评价方法

针对以往同类研究中点啮合齿面安装误差的敏感性没有综合定量评价方法的不足,提出了一种定量评价齿面啮合特性对齿轮安装位置误差的敏感性的方法,其步骤为:利用矢量的齐次坐标矩阵和齐次坐标方阵表达啮合问题中啮合点在不同坐标系之间的变换关系;通过求解啮合方程对安装位置参数的全微分,推导关于齿面啮合点的位置误差与齿轮安装位置误差的线性方程组;由该线性方程组系数矩阵的条件数来定量评价齿面啮合点的位置误差对齿轮安装位置误差的敏感性.最后,通过实例说明所提出的方法在齿面设计中的应用.     

某航站楼曲面网架基于不同施工顺序的施工过程分析比较

某航站楼在复杂曲面网架施工时依照不同的施工顺序提出了3种施工方案,采用有限元软件Midas对不同方案进行施工过程计算分析,比较不同方案的应力和变形结果,并与静力分析模型结果进行比较,表明了合理的施工方案及施工过程分析的重要性。     

基于ADAMS的弹性车轮振动分析

通过ADAMS VIEW软件建立模型,采用将弹性车轮引入轮毂电机系统的使用,通过编写接触算法解决动态接触时的高频振动问题,并通过参数优化选择,来达到如何能最大程度并且合理的降低轮芯处轮毂电机系统所受到的振动冲击目的。研究结果表明,弹性车轮的引入能够很大程度上减少通过轨缝时对轮毂电机产生的冲击,在对刚度参数进行合理的选择分析后,最高减小了78.5%的正向冲击加速度以及56.1%的负向冲击加速度。能够有效的达到减小轮毂电机冲击,降低了电机在机械方面安全性隐患的目的。     

列车蛇行运动仿真监测与虚拟试验研究

以列车横向振动MATLAB/Simulink模型作为监测对象,利用LabVIEW SIT模块将横向振动模型与虚拟仪器技术相结合,对列车运行横向振动数据实时采集、显示,并能在线进行分析处理,同时给出当前列车运行平稳性指标等。研究结果不仅有助于较好理解列车蛇形运动特征,而且所研究的相关虚拟试验具有硬件软件化、数据处理实时、稳定等优点,可为列车动力学检测技术研究提供有效手段。     

新建铁路隧道下穿既有铁路施工引起的地表沉降控制标准研究

新建铁路隧道下穿既有铁路施工时引起地表沉降,这时对既有铁路运营安全的影响主要受控于轨道的前后高低差.采用ANSYS二维有限元方法,对新建铁路隧道下穿既有铁路工程建立数学模型,模拟计算不同最大等效应力、地质条件、隧道埋深、隧道结构形式等96种工况下的地表沉降量.并利用Peck公式回归分析得到96种工况下的沉降槽宽度系数.对模拟结果和回归结果进行数据分析,推导出沉降槽宽度系数与隧道埋深的关系式,以及地表最大沉降最与地层弹性模量、最大等效应力、隧道埋深的关系式.在此基础上,根据地表沉降曲线的正态分布规律、沉降槽宽度系数的数学意义和轨道的前后高低差管理值,推导得到新建铁路隧道下穿各等级既有铁路时的地表沉降控制标准.     

基于虚拟激励法的车桥系统车速影响分析

本文基于虚拟激励法提出列车-桥梁耦合系统的非平稳随机振动分析的新方法,并借此重点分析车速对系统随机振动的影响。列车每节车辆考虑27个自由度,桥梁模型采用空间Euler梁单元,轨道不平顺假设为多点异相位平稳随机激励。根据时变系统的虚拟激励法,推导得到方向、高低和水平三类轨道不平顺作用下车桥系统响应的时变功率谱及标准差,并采用精细积分法进行迭代计算,最后以高斯型随机变量的三倍标准差为误差范围给出系统响应最大值估计。在数值算例中,用时间历程法验证本文方法的正确性和有效性,并重点讨论列车速度的影响。