Field measurements of the evolution of wheel wear and vehicle dynamics for high-speed trains

This investigation demonstrates the wheel wear evolution and related vehicle dynamics of high-speed trains with an operating distance (OD) of around two million kilometres. A long-term experimental test lasting two years was conducted to record the wheel profiles and structural vibrations of various trainsets. The wheel wear, namely the profile shape, worn distribution and wheelset conicity, is investigated for several continuous reprofiling cycles. Typical results are illustrated for the stability analysis, and the ride quality is examined with increasing OD. In addition, the vibration transition characteristics between suspensions are investigated in both the time and frequency domains. The experiments show that the dominant wear concentrates on the nominal rolling radius, and the wear rate increases with OD because of the surface softening resulting from the loss of wheel material. The vibration of structural components is aggravated by the increase of the equivalent conicity of the wheelset, which rises approximately linearly with the wheel wear and OD. High-frequency vibrations arise in the bogie and car body related to the track arrangement and wheel out-of-roundness, causing the ride comfort to worsen significantly. Additionally, the system vibration characteristics are strongly dependent on the atmospheric temperature. Summaries and conclusions are obtained regarding the wheel wear and related vehicle dynamics of high-speed trains over long operating times and distances.     

蒙华铁路阳城隧道土砂分界地层分界面位置对围岩稳定性影响探究

为了解决隧道穿越土砂分界地层的围岩稳定性问题,以蒙华铁路阳城隧道为研究对象,采用现场试验、室内试验及数值试验等研究方法对土砂分界地层围岩稳定性进行探究,重点探讨地层种类及其厚度变化对围岩变形、塑性区扩展及支护结构受力的影响。结果表明： 1）相对单一地层,土砂分界地层会影响洞周应力分布,分界面处围岩容易先出现塑性区,且土砂分界地层围岩变形性质与软弱的全砂岩地层更为接近; 2）在土砂分界地层分界面处会产生较大的水平收敛,易出现拉应力; 3）土砂分界地层中,随着砂层所占比例的增大,拱顶沉降和洞周收敛不断增大,且分界面所在台阶处支护结构的应力发展会提前达到更高的峰值; 4）当分界面出现在上台阶时,围岩会产生极大的塑性变形,支护结构承受相对较大的应力,是土砂分界地层中最不利的分界情形。     

基于复合磨蚀试验台的滚刀磨损试验研究

为提高TBM滚刀与地层的适应性,降低滚刀磨损速率,应用滚刀复合磨蚀试验台进行滚压磨损试验,对小尺寸滚刀开展不同岩性、几何参数（刃宽、刃形、直径）和贯入速度的磨损规律研究。通过对磨损量统计发现： 磨损量与岩样CAI值的平方正相关; 宽刃滚刀较窄刃滚刀磨损速率快; 圆刃滚刀相对平刃滚刀有更好的耐磨性; 滚刀直径与磨损速率相关性不强,但大直径滚刀具有径向磨损量大的优势; 在一定区间内较大的贯入速度能够减少刀具磨损,同时具备较高的破岩效率。     

一种模拟发震断层动力特性的隧道地震试验方法

为模拟隧道在发震断层中的近场动力响应和破坏机制,提出一种模拟长大隧道穿越活动断层动力响应的新型模型试验装置,并设计一种通过改变试验平台底部组合弹簧参数来改变模型箱振动特性的试验方法。该试验装置不仅能解决传统试验方法中受迫振动的问题,而且能模拟断层错动引起地层位移由发震断层位置向远端逐渐减小的过程,进而模拟穿越活动断层时长大隧道断层段到非断层段沿纵向的振动特性变化。该方法通过改变组合弹簧中单个弹簧单元的刚度系数和弹簧单元的个数等,可改变试验箱中断层在断层错动发生时的振动频率和错动位移,进而得到振动频率-组合弹簧刚度和错动位移-组合弹簧刚度的回归公式,可通过前期试验得到的回归公式来设置相应的组合弹簧形式,对后续试验中多种不同振动频率和错动位移的试验工况进行模拟。     

基于底盘测功机的整车性能衰退研究

汽车在行驶一定里程后其性能会发生一定的衰退,在底盘测功机上进行汽车性能对比试验能减少许多不可控的因素对试验结果的影响。通过在底盘测功机上对某卡车进行动力性、经济性试验,对比分析测量车辆在行驶不同公里数后的动力性、经济性试验结果,阐述底盘测功机在整车性能衰退研究上的应用。     

基于Digatron电池测试系统的锂电池温度寿命试验技术研究

本文主要论述了利用目前国际主流的Digatron电池测试分析系统,选取温度作为表征锂电池组寿命特性的参数,设计了电池组性能试验,通过实验数据分析得到了锂电池组寿命特性趋势,对于改善车辆电池控制管理策略具有指导意义。     

铁路高墩大跨度连续刚构桥抗震设计分析

为保证在罕遇地震下桥梁结构满足规范要求,以主跨120m的高墩大跨连续刚构桥——云南万拉木特大桥为例,运用MIDAS Civil建立连续刚构桥空间有限元模型,对其进行动力特性及罕遇地震作用下的非线性时程分析,并优化延性抗震设计。分析结果表明:桥梁振型以梁墩的横向振动为主,第1阶横向侧弯的自振周期为1.697s,全桥最大振幅出现在桥墩墩顶位置。在罕遇地震(50年超越概率为2%)作用下,中跨墩顶、底受力较大,均已进入屈服,但其弯矩均小于钢筋极限弯矩,桥梁满足"大震不倒"抗震性能目标。对塑性铰区进行优化,将墩底以上3m空心与实体分界位置处截面外层部分主筋弯折,形成最不利塑性铰区域;加强墩顶、底塑性铰区域横向约束钢筋布置,提高墩柱延性。     

假设检验教学中一个问题的探讨

在假设检验中,怎样选择原假设与备择假设,有人叙述为:"通常把希望得到的陈述视为备择假设",很多教师也是按此进行课堂教学的。我认为应该是把"不能轻易否定的"作为原假设,或者把"有充分依据才能肯定的"作为备择假设。且在有实际意义的检测中,原假设与备择假设的选取,与检测者的态度或希望无关,具有一定客观性,一般它们不能互换。     

基于模态试验和有限元模态分析的转向盘怠速抖动改进

针对某车型怠速工况下转向盘抖动问题,对整车进行了怠速振动试验并对转向盘进行了模态试验,确认转向盘系统与仪表板横梁及横梁与车身连接处的连接刚度不足导致整个转向系统模态下降,从而引起了共振。针对该问题建立了转向系统有限元模型,并根据模态试验结果对模型进行了验证。在该模型基础上对上述连接刚度进行了优化,对优化方案进行试验验证的结果表明该方案有效。     

基于等效应力的试验载荷谱开发与研究

以某型轿车稳定杆为研究对象,采集试车场道路载荷谱并对其进行统计分析,在传统基于广义力的载荷谱编制方法基础上,考虑结构的真实损伤计算,提出一种基于等效应力的编谱方法。通过CAE和台架试验验证可知,寿命与失效位置与实车路试结果基本一致。新方法相比传统方法能更准确预估损伤等效结果,减少试验频次,更快速地模拟出汽车结构件实际受载情况,试验加速效果明显。