无砟轨道线间路基防水封闭层伸缩缝病害整治研究

伸缩缝的密封处理是高速铁路无砟轨道综合防水系统的重要结构组成,伸缩缝的设置长度和密封材料是发挥封闭层作用的重要控制环节。以运营4年的西北寒区某高铁为研究对象,分析了高速铁路无砟轨道线间路基防水封闭层病害是因伸缩缝施工横向未贯通而导致伸缩缝失效,引起封闭层上拱、破裂等影响行车安全。为此,研究制定了线间路基防水封闭层伸缩缝病害排查技术要求,选择了硅酮类嵌缝密封材料,采用了天窗时段切缝、清缝、嵌缝等整治措施。通过上述技术要求和整治措施的实施,整治后运营未出现类似病害。     

旁压试验在轨道交通卵石层勘察中的应用

在城市轨道交通卵石层工程勘察中,应用现场旁压试验,计算卵石层的模量和强度,为合理选择卵石层的力学指标提供可靠的依据,为以后卵石层工程勘察积累经验。     

车身壁板自由阻尼层稳健性优化设计

在车身壁板自由阻尼层的优化设计中,提出了考虑阻尼材料参数不确定性波动的稳健性优化设计方法。首先,在车身防火墙、地板和顶棚等区域全敷阻尼材料;其次,以等效辐射声功率(ERP)为优化目标对阻尼层布局进行拓扑优化并验证优化效果;最后,以阻尼层厚度为随机设计变量,损耗因子和弹性模量为随机变量,质量最小为优化目标,并结合径向基函数(RBF)近似模型、蒙特卡洛模拟(MCS)和序列二次规划算法(SQP)对阻尼层进行6σ稳健性优化设计。结果表明,优化后车身自由阻尼层的总质量减少了50.45%,并且车身结构噪声性能达到了6σ质量水平,实现了保证车身轻量化要求下的阻尼层稳健性优化的目标。     

考虑沥青路面材料参数空间差异性的解析计算及影响分析

复杂服役环境下沥青路面的材料参数存在明显的空间差异性,具体表现为沿深度的模量梯度分布与非连续层间接触以及横观各向同性,实现其解析计算对现有的沥青路面力学响应分析及结构设计方法具有重要的参考价值。为此,从弹性力学基本方程出发,基于状态空间法,推导了具有指数模量梯度的横观各向同性弹性层状体系通解;在此基础上,基于波传递方法,将状态向量转换为波向量,并结合边界条件和层间条件,建立了考虑沥青路面材料参数差异性的多层路面结构解析解;然后借助MATLAB平台编制了数值计算程序,采用文献对比、BISAR程序以及有限元软件ABAQUS验证了该解析解的精度与效率;最后结合典型数值算例,阐述了该解析解在沥青Top-Down开裂和传统路面疲劳损伤分析中的应用。理论推导和数值计算结果表明：该解析解摆脱了弹性力学问题求解对应力函数的依赖性,并且借助波传播方法,避免了求解中正指数过大对求解精度的影响,并使得边界条件和不同层间接触关系的描述更加便捷;沥青路面材料参数的空间差异性不可忽视,沥青面层连续模量梯度会造成更大的路表拉应力和最大剪应力,进而加剧沥青路面的Top-Down开裂;而横观各向同性和层间接触状态间存在耦合效应,从而会加剧沥青路面的疲劳损伤。     

一种基于囊壁骨架层的气囊隔振器爆破压力预测方法

针对气囊隔振器爆破压力参数所需试验工作量较大且成本较高的问题,以某型JYQN气囊隔振器为例,建立气囊隔振器有限元模型,并分别得出气囊承载特性曲线和帘线拉伸强力特性曲线。对比承载特性试验曲线结果表明,仿真模型精度较好。通过Weibull分布对芳纶帘线断裂强力试验数据进行分散性拟合,将帘线断裂强力期望值代入帘线拉伸特性曲线,得到气囊隔振器预测爆破压力。通过气囊隔振器爆破压力试验验证预测结果的精度,结果表明,结合帘线拉伸特性曲线和帘线断裂强力建立的气囊隔振器爆破压力预测方法精度较高,该方法可用于JYQN系列气囊隔振器爆破压力的预测。     

高速公路加铺热拌超薄磨耗层级配设计研究

热拌超薄磨耗层是公路预防性养护的有效技术之一,基于某高速超薄磨耗层预防性养护工程,对不同级配进行路用性能试验研究。结果表明,不同级配混合料孔隙率随着2.36 mm筛孔通过率的增加而降低,细集料和矿粉均会填充混合料孔隙而且矿粉的填充效果为细集料的3倍。随着超薄磨耗层级配由粗变密,混合料马歇尔稳定度增加,肯塔堡飞散损失降低,疲劳寿命下降,采用矿粉作为填料的混合料性能显著优于细集料。相关性分析结果表明,超薄磨耗层混合料马歇尔稳定度,飞散损失以及疲劳性能与孔隙率存在较好的相关性,TSR结果与沥青膜厚度存在较好的相关性。超薄磨耗层的设计需要充分考虑孔隙率与沥青膜厚度指标。