铁路连续梁桥横向减隔震支座参数研究

以某3跨铁路连续梁桥为例,运用有限元分析程序SAP2000,建立采用E型钢阻尼支座减隔震的全桥计算分析模型,进行3条人工地震波激励下的时程响应分析。将E型钢阻尼支座屈服力和屈服位移作为控制参数,在硬化比不变的情况下研究中墩和边墩的支座屈服力比和屈服位移对全桥横向减隔震效果的影响规律。分析结果表明:中墩和边墩E型钢阻尼支座的屈服力比对横向减隔震效果有较大的影响,屈服力比的取值与各桥墩支座反力接近时,各墩可得到比较接近的横向隔震率;支座的屈服位移对支座的剪切变形量有较大影响,可以在满足隔震率要求的前提下,通过控制支座的屈服位移控制梁体的横向位移。     

弹性阻尼耦合轮对动力学特性分析

耦合轮对左右车轮间是通过耦合度可变的耦合器连接的,既不完全固结,也不可相对独立旋转,因此其动力学性能也有别于二者。现建立弹性阻尼耦合轮对(EDCW)车辆的动力学模型,系统地分析了其直线稳定性和曲线通过性能。研究发现,选择适当的耦合度时,全部轮对均为EDCW的车辆系统动力学性能居于传统轮对和独立旋转车轮车辆系统之间。在直线上的临界速度小于独立旋转车轮而大于传统轮对,在曲线上的导向性能劣于传统轮对而优于独立旋转车轮,其直线上临界速度的提高是以曲线上导向能力的下降为前提的。研制一种具有主动控制性能的耦合器,使其在高速时具有小耦合度,在低速和通过曲线时具有大耦合度,可以很好地满足当今铁路发展的需求。     

大地电磁二维正则化反演研究

研究目的:在大地电磁反演方法的研究中,模型与观测数据一般是非线性关系,观测数据的有限性及含噪声使得反演结果具有非唯一性,地球物理建模理论的近似和先验信息的不足使得各反演方法难以兼顾解决全局收敛和高效收敛问题。通过在目标函数中采用正则化方法,可以使得不适定反演问题具有稳定的反演结果,改善解的稳定性和非唯一性问题。因此,寻求一种合适的二维正则化反演方法显得尤为重要。研究结论:(1)求解适定的大规模反演线性方程组时,为了改善高斯-牛顿法的局部收敛,可以采用阻尼高斯-牛顿迭代算法,通过对理论模型的试验,基于阻尼高斯-牛顿算法的大地电磁二维正则化反演计算结果真实地反映了模型的地电参数,准确地把握住异常体的深度及大小,说明该反演算法是有效的;(2)将模型反演计算的预测数据与实际的观测数据进行对比分析,无论是预测视电阻率数据,还是阻抗相位数据,都与其实际观测数据基本吻合,说明了反演算法的准确性,适用于大地电磁的二维资料解释;(3)利用GCV法可以有效地确定出较优的正则化参数,将不适定问题转化为适定问题进行求解,保持数据目标函数和模型约束目标函数之间的平衡关系,进而使模型方差和分辨率之间达到最佳折衷;(4)该反演方法适于近似水平地形条件下进行大地电磁二维正演模拟,可用于铁路、公路等勘察领域二维大地电磁数据资料解释中。     

非线性横摇阻尼模型的辨识

本文以Taylor级数展开法表示非线性横摇阻尼模型的一般表达式,依据船模强制横摇的实验结果,提出了一套较完整的非线性阻尼模型辨识技术。它不仅能对各种阻尼模型进行准确的参数辨识,而且能对各种阻尼模型的效果进行实验检验,从而获得合理的阻尼模型形式及准确的参数。本文还应用可控力矩式横摇激振装置进行了船模强制横摇试验,试验结果稳定可靠,对非线性阻尼模型的辨识效果良好,辨识结果可信。     

计及空气阻尼影响的接触线波动速度修正研究

接触线的波动速度是高速铁路弓网动态特性的关键参数,直接决定着动车组的最高运行速度。在计算接触线的波动速度时,一般未考虑空气阻尼对接触线波动速度的影响。本文通过对张力梁的波动方程中波动速度详细求解公式的推导,建立空气阻尼下接触线的受力模型,详细推导计及空气阻尼的接触线波动速度公式,找出影响接触线波动速度的关键参数,分析接触线波动速度与张力-空气阻尼系数的关系曲线,为高速铁路接触线的设计与施工提供借鉴。     

船舶旋转角速度变化规律

为提高船舶在受限水域调头、转向和避让会遇船舶时的安全性,有必要对船舶旋转角速度的加速、稳定和减速过程进行量化。根据流体力学和旋转力学原理,运用数学推理和运算的方法得出船舶在受到恒定的动力矩的作用时,其旋转角速度与时间的函数关系;推导出旋转角速度加速和减速过程的函数表达式,以及旋转角速度衰减1/2所需的时间和船舶旋转的角度。研究所得结论可指导操船者量化船舶旋转的角速度,船舶以某一旋转角速度旋转时,撤除动力矩之后,艏向稳定的新航向,以及船舶在主机舵机船电失灵等应急情况下,在狭窄水域避让会遇船舶和居间障碍物时所采取的最大旋转角速度等。     

阻尼复合材料在舰船筏架中的应用研究

本文首先采用数值仿真方法研究了复合材料筏架材料模量、材料阻尼、筏架各面板厚度等对筏架减隔振性能的影响,研究表明:筏架材料模量和阻尼提高有利于提高减隔振效果,上面板厚度增大对筏架高频隔振具有较明显的效果,而肋板厚度增大对中低频段隔振具有明显的效果,改变下面板厚度对筏架隔振效果相对较小。然后基于该仿真分析结论,进行某型复合材料筏架结构设计及成型,并通过振动试验验证了结论的正确性。     

中兰客运专线桥梁总体设计

中兰客运专线是我国“八纵八横”高速铁路主通道之一“京兰通道”的重要组成部分。为解决中兰客运专线复杂建设环境条件导致的桥梁设计困难,并最大化实现“安全、实用、经济、美观”的设计宗旨,中兰客运专线桥梁设计以标准化简支梁为主,采用大跨桥梁为辅助的解决方案。本文介绍了湿陷性黄土地区桥梁、高烈度地震区桥梁、山地高墩区节段预制胶拼梁、大跨度简支系杆拱等重点桥梁设计特点,采用钢阻尼减隔震支座可有效延长结构的自振周期,满足地震力下结构大位移要求。     

高速铁路简支梁钢阻尼减隔震支座设计与试验研究

基于减震、隔震原理,通过在球型钢支座上加装软钢屈服器类型的减震榫阻尼元件,研发一种适用于高烈度区高速铁路简支梁的钢阻尼减隔震支座。支座具有结构简单、物理模型明确、减隔震及耐久性能优异、能适应减震大位移要求、方便震后更换等特点。试验结果表明：支座竖向变形、摩擦系数和剪力销破断力实测值小于设计值,符合铁道行业标准和设计要求;支座滞回曲线形状较饱满,塑性变形能力很强,在多次循环荷载作用下仍具有良好耗能能力;支座减震率随地震强度增加而增大,完全能满足桥梁在罕遇地震工况下的减隔震性能要求。结合工程实例进行计算分析,结果表明支座减隔震效果明显,与振动台试验结论基本一致。     

一种贴片式高速铁路阻尼钢轨降噪性能研究北大核心

在分析已运营高速铁路辐射噪声特性和现有阻尼钢轨优缺点的基础上,开发了一种适用于高速铁路的结构简单、施工方便的贴片式阻尼钢轨。试验分析和有限元计算结果表明,该阻尼钢轨应用于高速铁路有较强的可行性,对于降低高速铁路钢轨辐射噪声具有明显作用;单纯增大阻尼层厚度,阻尼钢轨降噪效果并不能随之成比例增加,在满足设计要求的前提下,建议合理选用阻尼层的厚度。