提速列车与曲线轨道的横向相互动力作用研究

基于机车车辆—轨道耦合动力学理论,仿真计算典型的提速机车车辆通过不同曲线轨道时的轮轨动态横向相互作用性能指标,包括提速客货列车通过山区铁路小半径曲线强化轨道、160 km.h-1提速客运列车及120 km.h-1提速货运列车通过不同半径曲线轨道。根据现行动力学性能评定规范,对轮轨相互作用性能指标进行了综合评估分析。理论分析结果表明:提速后列车通过曲线轨道时轮轨横向动态相互作用加剧,动力性能指标的最大峰值均出现在圆曲线上,并且客运机车车辆的曲线通过性能接近,货车车辆的曲线通过性能要优于货运机车的性能。为了确保列车提速后的行车安全性,山区铁路的小半径曲线轨道须采取加强措施,提速客运列车以160 km.h-1和提速货运列车以120 km.h-1速度运行时的最小曲线半径分别取1 400 m和1 000 m。     

车辆振动加速度响应分析的速度—频域方法

为直接从车辆振动加速度响应中提取车辆特性和车辆激励特性,引入车辆速度参量,构成系统响应—特性—激励关联方程组;由空间输入功率不变的物理特性得到并论证车辆激励特性随车辆速度变化的频域数值规律:激励频率与车辆速度成正比,随机激励加速度等效功率谱与车辆速度的3次方成正比,周期激励加速度等效功率谱与车辆速度的4次方成正比;车辆特性随车辆速度变化较小,即使发生蛇形,只要振动传递路径不发生变化,轮对以上部件间的振动传递关系也基本与车辆速度无关.据此,给出车辆加速度响应分析的速度—频域方法,通过对速度—频谱和速度—名义传递三维图中基本不随车辆速度变化、随车辆速度线性变化和高速低频区突变3类局部峰值的识别,实现对系统响应—特性—激励关联方程组的工程求解.运用结果表明:该方法有效实现了车辆特性与车辆激励的解耦及耦合分析.     

铁路大跨度钢管砼提篮拱桥车桥耦合振动分析

文章运用桥梁结构动力学与车辆动力学的研究方法,建立列车与桥梁的耦合振动模型和时变系统空间振动方程,对主跨380m的钢管混凝土提篮拱桥进行了车桥耦合振动分析,并对桥梁横、竖向位移,车辆脱轨系数、轮重减载率和Sperling指标进行了分析和评价,结果均满足我国相关规定要求,为桥梁设计提供参考。     

旧混凝土路面板破裂尺寸寸沥青加铺层应力的影响

文章采用三维有限元法计算分析了水泥混凝土路面板破裂尺寸与沥青加铺层的荷载应力、温度应力、耦合应力及基层顶面压应力之间的关系。结果表明：路面板破裂尺寸对沥青加铺层的温度应力及耦合应力的影响远大于其对荷载应力的影响,路面板的破裂尺寸在80～100cm范围内较为合理。     

弹性钢索中纵波与弯折波的耦合作用研究

针对目前研究弹性钢索中应力波传播规律时忽略纵波与弯折波相互作用影响的问题,文章从理论研究的角度介绍了纵波与弯折波相互耦合作用的机理和计算方法,并采用该方法进行了弹性钢索四次冲击应力的分析计算。结果显示,计算结果与文献中试验观察现象一致,从而验证了该计算方法的有效性。     

电动齿轮齿条式升降系统同步控制研究

升降系统的同步性能是电动齿轮齿条升降系统的一项重要技术指标,是桩腿和平台顺利实现升降的保证。本文以一套电动齿轮齿条式升降系统样机为实验对象,并设计了基于PROFIBUS-DP现场总线的PLC同步控制系统,针对电机同步控制系统的参数时变、非线性以及容易受负载扰动等特点,采用一种带PI控制的位移偏差耦合控制算法,在组态的上位机上记录平台的实验数据,然后用MATLAB软件分析实验数据。实验结果表明,系统安全性可靠性较高,同步性能较好,收敛速度快且结构简单,能够用于指导实际平台的同步控制设计。     

盾构下穿引起的既有线路轨道变形与列车运营作用研究

地铁盾构下穿既有高铁线路施工时会对既有地基产生扰动,引起地层不同程度的沉降、路基下沉、轨道结构变形等病害,不仅对隧道和周边环境的安全产生不利影响,严重的会造成既有铁路破坏,影响线路的正常运营,给乘客带来安全隐患。利用有限元软件ABAQUS建立了轨道-路基-下穿隧道有限元模型分析了盾构施工对既有线路轨道结构的影响,并结合高速铁路结构间的相互作用关系,基于车辆-轨道耦合动力学理论对盾构下穿引起的线路变形、轨道结构层间离缝与列车运行相互作用进行了分析。     

基于一维/三维模型耦合仿真的汽车进气谐振器设计

采用STAR-CD软件,建立了Helmholtz进气谐振器流体动力学模型,利用GT-POWE软件建立465Q汽油机模型,运用STAR-CD与GT-POWER软件建立了谐振器与发动机联合仿真模型,在此基础上,对谐振器和发动机进行了一维/三维模型耦合仿真,得到了谐振器对进气降噪和发动机性能的影响结果。并进行了实验对比,计算值与测量值吻合良好,模拟结果为谐振器的优化设计提供了依据。     

不同连接程度板桁桥对混凝土板应力的影响

针对目前高速铁路应用较多的64m下承式板桁半结合桥,通过改变混凝土与钢桁梁之间连接刚度以及剪力键分布距离来分析比较其对混凝土应力的影响,计算表明,连接刚度的增加,混凝土板的轴向应力随之增加,但弯曲应力影响较小。通过剪力键布置间距减小,纵梁上方处混凝土板应力影响较大,而混凝土边缘以及中心线处应力影响较小。     

低速爬坡工况排气热害耦合分析

基于某1.5T SUV热平衡试验,使用三维流体仿真分析软件与辐射分析软件耦合分析零部件是否存在热害风险,并与实验值进行对比,由于部分仿真测点位置与实验布点位置不完全一致,导致存在一定误差。比如副消音器附近,后续继续验证。使用三维流体仿真分析软件与辐射分析软件耦合分析可以用于风险点预测以及超温零部件整改。缩短开发周期,节省开发成本。