公路桥车桥耦合振动的隐式和显式分析方法研究

求解公路桥在车辆荷载作用下的振动响应,不仅能为设计提供参考,还可以为桥梁运营阶段的管理和养护提供依据。对比分析车桥耦合振动的隐式和显式分析方法,分别在Matlab自编程序和LS-DYNA有限元程序中建立隐式模型和显式模型,以一座简支空心板梁桥为算例,用两种分析方法分别求解该桥在移动车辆荷载作用下的振动响应,并将数值计算结果与实测结果对比,分析两种方法的合理性。研究结果表明,两种建模分析方法各有利弊,显式建模计算结果峰值偏大,综合考虑,建议采用隐式建模分析方法求解车桥耦合振动响应。     

A dynamic wheel–rail impact analysis of railway track under wheel flat by finite element analysis

Wheel–rail interaction is one of the most important research topics in railway engineering. It involves track impact response, track vibration and track safety. Track structure failures caused by wheel–rail impact forces can lead to significant economic loss for track owners through damage to rails and to the sleepers beneath. Wheel–rail impact forces occur because of imperfections in the wheels or rails such as wheel flats, irregular wheel profiles, rail corrugations and differences in the heights of rails connected at a welded joint. A wheel flat can cause a large dynamic impact force as well as a forced vibration with a high frequency, which can cause damage to the track structure. In the present work, a three-dimensional finite element (FE) model for the impact analysis induced by the wheel flat is developed by the use of the FE analysis (FEA) software package ANSYS and validated by another validated simulation. The effect of wheel flats on impact forces is thoroughly investigated. It is found that the presence of a wheel flat will significantly increase the dynamic impact force on both rail and sleeper. The impact force will monotonically increase with the size of wheel flats. The relationships between the impact force and the wheel flat size are explored from this FEA and they are important for track engineers to improve their understanding of the design and maintenance of the track system.     

电缆隧道圆形竖井结构设计方法研究

基于各行业规范中没有明确提及圆形竖井设计方法的现状,在进行相关规范解读分析的基础上,对比分析竖井侧压力、国内外规范中提到的圆形水平径向荷载的计算方法,并采用3种结构计算方法对实例进行分析论证,得出合理的结论。结果表明:竖井侧压力采用朗肯土压力计算公式;圆形水平径向荷载引入折减系数,该值为25%;荷载结构法采用主动荷载+被动荷载模式,推荐采用二维荷载结构法设计为主,三维荷载结构法及三维连续介质有限元法设计为辅的设计方法。     

结构参数对鼓式制动器高频噪声的影响

本文在建立鼓式制动器高频噪声问题的结构闭环耦合计算模型的基础上，对某国产车的高频噪声问题进行了计算。分析中所用的制动底板，鼓和蹄的结构参数均取自实际结构。计算分析的结果表明：制动器所有部件的结构参数对制动高频噪声均有重要影响，过去仅把产生高频器材怕的原因归结为蹄与鼓间的参数匹配是不正确的。对计算结果的归纳表明：对制动器高频噪声起决定作用的是鼓子结构和包含有底板，蹄，分泵及油路操纵系统在内的ＰＳＰＯ     

基于能量法的连拱隧道钻爆施工对围岩损伤影响分析

以采用无导洞钻爆法施工的云南省武定至易门高速公路三台坡连拱隧道工程为依托，针对爆破施工对无导洞连拱隧道围岩造成损伤的问题，利用能量衰减公式推导隧道围岩振动速度衰减公式；采用FLAC^3D软件计算分析实际工程围岩振动速度以验证理论推导公式的准确性，并计算分析在爆破荷载作用下连拱隧道围岩、中墙的振动速度和振动位移的变化规律。研究结果表明：振动速度的理论计算结果和数值模拟结果之间的相对误差较小，说明基于理论推导得到的隧道围岩振动速度计算公式是可靠的；爆破过程中产生的能量以地震波的形式向外传播，当地震波传至地表仍未完全衰减时，未完全衰减的能量将以反射波的形式继续衰减；爆破施工过程中围岩振动速度和振动位移最大值均位于距掌子面6 m的已开挖区隧道拱顶围岩处，未支护情况下隧道拱顶8 m范围的围岩振动速度大于63.5 cm·s^-1，围岩处于损伤的状态，因此在爆破施工过程中应对已开挖区围岩进行预加固。     

基于改进尾流振子模型的超长拉索涡激振动特性数值研究

为了研究大跨度斜拉桥超长拉索在不同流场特性下的高阶多模态涡激振动问题，以牛顿定律为基础，建立了考虑张力变化以及垂度效应的拉索结构振子方程，引入改进的Van Der Pol式尾流振子模型，以加速度耦合两非线性振子，提出了一种简便的拉索涡激振动流固耦合预报模型；采用二阶中心差分法，对两振子方程在空间域和时间域进行离散迭代求解，编制了拉索涡激振动的MATLAB计算程序，并验证了其可靠性。该方法为研究拉索涡激振动提供了一种新思路，可解决风洞试验和数值软件（CFD）不便模拟大长细比拉索结构的问题。基于提出的预报模型，以1根330 m超长拉索为研究对象，分析了拉索多模态涡激振动特性，探讨了不同流场特性对拉索涡激振动的影响。研究结果表明：均匀流作用下，拉索发生涡激锁定现象，以单一模态发生振动，随着风速的增加，拉索涡激锁定区间增大而最大振幅不发生改变；剪切流作用下，拉索发生多模态涡激振动，位移响应呈现"拍"的特点，振动频率分布在Strouhal涡脱频率范围内，存在2个或3个主导频率，主导频率全程参与振动，非主导频率间歇参与振动；拉索多模态涡激振动位移响应表现为行波-驻波并存的状态，随着风剖面指数的增加，涡激振动行波效应显著。     

博格板式无碴轨道的竖向自振特性分析

0引言目前,客运专线铁路轨道结构主要有两种类型:有碴轨道和无碴轨道。有碴轨道在高速列车载荷的反复作用下,残余变形积累很快,而且沿线路方向的变形积累和轨道刚度分布不均匀,从而造成轨道不平顺,影响列车运行的舒适性和安全性,同时显著增加轨道的养护维修工作量,加大铁路的运     

Axial vibrations of a propulsion system taking into account the couplings and the boundary conditions

Calculations of the axial vibrations of a marine power transmission system are a very difficult problem owing to the complicated couplings and difficulties in determining the boundary conditions. The torsional–bending–axial coupling action of the system should be accounted for when considering its dynamics. A determination of the mutual interference of system vibrations and their boundary conditions is also necessary. A performance analysis of the main engine bearings, the thrust bearings, and the axial dampers should also be carried out. Thus, the effects of additional bending stresses in the crankshaft and possible vibrations of the ships structure due to the reaction force in the thrust bearings should be considered. I have devised a computer program to analyse the axial vibration problem. The numerical analysis method presented is compared with measurements (performed on real ships) and verified by them.     

沥青路面结构性能检测及衰减程度评价方法

结构性能检测和评价是沥青路面养护管理过程中的一项重要内容,据此可以判断路面结构的完好程度及其损坏发展的速率,并确定是否需要采取改建措施。本文对目前常用的弯沉检测技术和设备进行了汇总比较;对我国规范中的路面结构承载能力评价方法和评价指标进行了分析,提出了改进的计算方法;建立了指标值域转换模型,并推荐了相应指标的分级评价标准。     

苏通大桥主航道桥总体静力分析

苏通长江公路大桥主航道桥桥跨布置为100 100 300 1088 300 100 100m,为目前世界上最大跨径的斜拉桥。结合主桥施工图设计,着重就结构分析中所考虑的几个关键问题进行了简要概括,包括成桥合理状态及索力优化;施工过程计算;结构体系研究及参数分析;非线性影响研究等等。以上分析结果和丹麦COWI公司等咨询审查单位取得了较好的一致。