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.     

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.     

既有桥墩动力特性分析及其状态评估

桥墩在使用荷载和环境因素的综合影响下,其实际状态会随时间发生一定程度的改变,造成桥墩动力特性的变化。基于对实际既有桥墩现状的调查和分析,按照相关规范的规定,用有限元方法建模计算了桥墩基于现状的完整、健康状态下的自振频率,并应用自然脉动法现场实际测量了桥墩的自振频率。通过计算频率与实测频率的对比,应用健全度指标法对桥墩进行了状态评估。计算和分析结果表明,文章提出的计算和评估方法是合理的,评估结果反应既有桥墩的实际状态,可以为采取相应的措施提供有价值的参考。     

MSS62.5移动模架造桥机风洞试验及抗风分析

针对目前国内外对移动模架造桥机的抗风性能研究较少这一现状，基于珠江黄埔大桥MSS62．5移动模架造桥机在实际工作中3种最不利状态进行的风洞试验研究，得出其在均匀流场中的涡振、颤振均未发生．给出其抖振振幅随风速改变的变化规律。为移动模架造桥机施工过程中抗风安全性提供了理论保障．可为其他大型移动模架造桥机抗风特性提供参考。     

新型振动搅拌装置的试验研究

针对振动搅拌技术中搅拌质量、振动强度和机器工作可靠性不能兼顾的问题,在前期试验研究基础上,提出一种新的振动搅拌技术,认为以搅拌轴和搅拌叶片作为振动活化源,振动和强制搅拌相结合的实施方案是合理的。以此设计了相应的试验样机,研究其合理的搅拌参数和振动参数并与普通强制搅拌进行了对比试验。试验表明:这种振动搅拌装置所需振动强度小,振动参数在普通振动机械的范围内,较以往装置有更高的可靠性和耐久性并能显著提高混凝土的搅拌质量。     

车-桥耦合振动分析的模态综合方法

对车辆与桥梁之间产生的耦合振动进行了全过程分析。首先通过有限元软件对桥梁进行模态分析，在此基础上建立三维车辆模型与桥梁模型组成互动体系的振动时变方程组，然后通过数值逐步积分进行求解。分析方法考虑了桥面平整度、车速等因素。该法不受桥型、跨径等因素的制约，可以模拟多车道和多辆车，有更强的通用性，优化精简了桥梁结构的自由度，提高了计算速度，计算结果准确可靠。