高速动车组悬挂参数优化研究

针对某型动车组在线运行时出现车体异常抖动问题进行调查,通过普查测试和仿真分析发现车体抖动的根本原因来源于轮轨匹配接触不良.当车轮处于磨耗后期,在较差线路运行时轮轨接触关系恶劣,转向架蛇行运动产生较大轮轨横向力,二系悬挂未能有效衰减这部分能量,致使振动传递至车体,引起车体产生同频率抖动现象.该问题的表象为车体抖动,但其根...     

喷撒颗粒的增粘机理研究

本文建立了向轮轨接触间喷撒颗粒时的摩擦模型，并将此摩擦模型应用于修正的轮轨粘着理论中，对喷撒颗粒的增粘机理进行了理论研究。从理论计算结果可以看出，向轮轨接触间喷撒颗粒的增粘效果是非常明显的，且增粘效果和轮轨的表面状态、颗粒的质量和进入轮轨接触面间的颗粒数量有关。     

高速列车滑模自抗扰黏着控制方法

为解决高速列车运行过程中因轨面情况改变,导致列车没有达到最大黏着利用而出现空转或滑行等问题,设计了一种基于最大黏着系数的滑模自抗扰(SM-ADRC)黏着控制器;考虑轮轨间黏着特性的复杂、时变与非线性等特点,基于黏着机理分析,建立了轮轨间牵引系统的力学模型;采用极大似然估计(MLE)方法对不同轨面的相关参数进行辨识,计算了当前轨面的最大黏着系数,保证列车始终能达到最大黏着利用;通过引入滑模算法改进了自抗扰控制(ADRC)中非线性误差反馈控制律部分,设计了一种SM-ADRC黏着控制算法,利用Levant跟踪微分器减小初始跟踪误差,利用扩张状态观测器(ESO)估计和补偿系统总的外部扰动,由滑模控制提高系统的鲁棒性;采用MATLAB软件对CRH380A型高速列车进行仿真,在轨面情况改变时,由SM-ADRC黏着控制器控制列车跟踪设定速度,并将其与比例积分微分(PID)控制器、滑模控制器、ADRC的仿真结果进行对比。仿真结果表明：干燥轨面的最大黏着系数是0.160,16 s时辨识出真值;潮湿轨面的最大黏着系数是0.106,18 s时辨识出真值;ADRC的速度跟踪误差范围为±1 km·h^-1,轨面变化后,速度跟踪误差波动幅度较大;SM-ADRC黏着控制器的速度跟踪误差范围为±0.4 km·h^-1,轨面变化后,速度跟踪误差波动幅度较小,更加平滑稳定,速度控制跟踪精度更高,且优于PID和滑模控制方法。可见,所提出的SM-ADRC黏着控制器能够实现列车的快速黏着控制,并达到最大的黏着利用。     

高速铁路轮轨噪声预测分析

基于高速铁路轮轨噪声机理,对高速铁路轮轨滚动噪声预测方法进行分析。建立高速铁路轮轨噪声预测分析模型,为轮轨噪声的控制提供必要的依据。在探讨列车—轨道相互作用关系、轮轨表面粗糙度、轮轨接触滤波、噪声辐射比、轮轨系统噪声辐射、地面的声反射等问题的基础上,对我国快速客运专线的轮轨噪声进行了数值仿真预测。给出轮轨噪声的频谱特性、距离衰减特性及随运行速度的变化规律。     

近海T形梁桥上部结构极端波浪作用试验

飓风引起的极端波浪是影响近海桥梁结构安全的重要灾种之一,曾在美国墨西哥湾沿岸造成了大量已建低矮跨海桥梁损毁。探究台风波浪对桥梁上部结构的作用机理,发展波浪作用力计算方法,对保证中国近海地区桥梁结构安全具有重要意义。为准确考虑台风极端波浪的频谱特征,使用连续聚焦波作为入射波,开展了不同波幅、峰值频率和净空的模型试验。试验基于Froude准则采用1∶25缩尺比进行设计,研究对象为T形肋梁桥,试验过程中观测了聚焦波作用下T形梁桥受到的水平和竖向波浪作用力。研究结果表明：采用连续聚焦波作为入射波,通过设置合适的聚焦波周期可以避免二次反射波对入射波的污染,确保试验结果的可信性;波浪作用力中包含了低频准静力和高频砰击力,砰击力峰值一般出现在波浪与结构接触的初始阶段;一般情况下波浪作用力随波幅增大而增大,但存在明显的非单调特征;T形梁桥波浪力随净空增大有明显的先减小后增大的趋势,但峰值频率为0.4 Hz的大波幅聚焦波在净空为2.0～3.0 cm时波浪作用力最大;基于试验结果拟合出的波浪力简便估算方法能够有效计算波浪作用力,可为T形梁桥抗波浪设计提供参考。     

北京-上海高速交通通道体系展望

讨论了京沪高速运输系统的模式选择问题，介绍了该运输通道的交通需求预测结果，分析了北京－上海之间建设磁浮铁路的可能性，并与高速轮轨列车线路作了对比。结合北京－上海之间的航空网络状况以及未来中国经济发展预测情况，认为磁浮列车将与航空进行竞争，而不是与高速轮轨列车进行竞争。北京－上海之间的交通通道中在轮轨列车与磁浮列车这两者中择其一的思路是不当的。中国应加速高速轮轨列车系统的建设。在大的交通通道中，采用磁浮列车的方案是可行的，它的建设启动应在2015－2020年之间。     

轮轨滚动接触疲劳问题研究的最新进展

由于轮轨之间的剧烈作用，轮轨滚动接触疲劳的破坏现象是非常严重的，这是至今尚未得到根本解决的难题，而且有些破坏机理尚不清楚。轮轨接触表面的疲劳破坏不仅使铁路运营成本增大，而且直接危害列车的行车安全。本文详细综述了轮轨滚动接触疲劳问题在近10年的研究进展情况，其中包括三维弹塑性滚动接触理论模型和数值方法，轮轨滚动接触疲劳破坏的各种因素数值分析方法和试验方法，以及轮轨新材料研究进展。涉及近10年来国内外发表的100多篇重要文献，并在此基础上提出了今后的研究方向。     

海洋铺管力学模型的改进及有限元求解

针对海洋管道在铺设过程中,因管道变形很大直接影响海洋管道的安全使用问题,结合传统海洋管道受力分析,指出了水作用力处理方法的不当之处,给出计算水作用力的公式,并基于此公式对有限元对管道力学模型相关条件进行合理假设,对传统方法和改进方法分别进行实例计算,认为改进的模型更加合理.     

中低速磁浮交通线路参数研究

为满足我国城市化进程中人们的出行要求，在制定城市交通规划时公交先行和城市轨道交通优先建设等措施被倡导实施。中低速磁浮列车作为一种新型轨道交通运输系统，它与传统轮轨列车不同，利用电磁力将列车悬浮、导向和驱动。在其线路的分析、计算与设计过程中，应充分考虑磁浮列车的特点。由于我国研究的中低速磁浮大都参照日本的HSST技术，现以该技术为研究对象简要分析中低速磁浮线路部分参数的选取，为我国中低速磁浮的研究提供参考。