基于有限元和空气动力学模型的高速受电弓动态性能仿真

建立了接触网和受电弓子系统的有限元模型和空气动力学模型,采用MSC-Marc及STAR-CD软件,研究受电弓动态受流性能和空气动力学性能.通过接触实现2个子系统耦合,对弓网进行动态仿真;通过高速受电弓三维模型,埘受电弓高速空气动力学性能进行仿真.仿真结果表明:简单链型悬挂比掸性链型悬挂接触线动态抬升量和平均接触压力均小,在速度250 km/h时,气流对受电弓产生的抬升力约为12 N,空气阻力为550 N.     

集装箱系固计算综述

针对集装箱船航行过程中集装箱的运输安全,探讨了集装箱系固的计算方法。以德国劳氏规范和中国CCS规范为依据,分析了集装箱的受力及力的传递与分配,重点阐述了集装箱堆重计算的原理。并以堆重计算为基础,介绍了捆扎计算的基本方法。希望对集装箱船的结构设计以及舾装设计有参考作用。     

钢轨伸缩调节器对斜拉桥纵向附加力的影响分析

国内外学者对简支梁和连续梁桥上无缝线路的梁轨相互作用进行了大量的研究,而对城市轨道交通斜拉桥桥上无缝线路的梁轨相互作用的研究非常少。文中以上海轨道交通16号线上某斜拉桥(80m+160m+80m)为背景,研究了4种不同钢轨伸缩调节器设置方案对钢轨纵向附加力的影响。研究表明,在斜拉桥两端设置钢轨伸缩力能有效地降低钢轨纵向附加力。在斜拉桥跨中设置伸缩调节器时,因斜拉桥跨度大,不能有效地降低钢轨纵向附加力,工程实际中建议在斜拉桥梁两端设置钢轨调节器。     

气动载荷影响下的高速列车车体疲劳强度评估方法

对比了国内外高速列车车体设计标准中气动载荷的设计要求, 分析了明线会车侧墙压力波, 采用时间积分法, 将车体瞬态压强转化为侧墙气动载荷, 参照标准BS EN 12663-1—2010确定了包括气动载荷的车体疲劳载荷工况, 以某型动车组头车为研究对象, 建立了车体有限元模型, 基于车体Goodman疲劳强度曲线编写了车体疲劳强度后处理程序, 研究了车体疲劳特性。计算结果表明: 在不考虑气动载荷时计算的较大应力幅值出现在底架上, 而在考虑气动载荷时计算的车体较大应力幅值出现在侧墙门角和窗角上, 最大应力幅值为33.63 MPa, 疲劳强度安全系数为2.26, 相对于侧墙, 底架的应力幅值较小, 小于10.00 MPa, 疲劳强度安全系数大于10.00。在垂向载荷作用下, 侧墙最大当量应力为68.17 MPa, 叠加气动载荷后侧墙最大当量应力为85.31 MPa, 应力增大了25.14%, 因此, 气动载荷对侧墙影响较大, 容易导致侧墙发生疲劳失效。可见, 在高速列车车体设计时, 应将气动载荷与其他疲劳载荷相组合对车体疲劳强度进行评定。     

高比转速跨声离心/斜流压气机流动特点分析

  目的  压气机是燃气轮机的核心部件之一,它直接决定了燃气轮机性能的优劣。斜流压气机是介于轴流压气机和离心压气机之间的一种形式,兼具离心压气机高压比和轴流压气机流通能力强的优点。  方法  采用一套通用于轴流、离心和斜流压气机的S2流面气动设计和任意中弧线叶片造型的程序,对某斜流+轴流组合式多级压气机进行气动设计,研究确定压气机的流道形式、环量分布,并对其进行叶片造型。在设计时,结合商用数值模拟软件对该组合式压气机进行流场数值分析。  结果  结果表明,该斜流轴流组合式压气机的各项参数均满足设计指标,压气机两级总压比和绝热效率分别达到4.3和88%。  结论  \t\t 该斜流轴流组合式的压气机设计有如下难度：一是斜流级静子进口处马赫数较高,在斜流静子中控制气流流动的难度较大;二是为控制气流在斜流静子中的分离,斜流级静子弯度较小,导致轴流级处于较大的负攻角状态,斜流与轴流的级间匹配难度较大。     

悬索桥主缆和短吊杆轴力计算方法

为解决短吊杆轴力难以用频率法确定的问题, 提出了确定悬索桥主缆和短吊杆轴力的节点平衡法和比拟法。节点平衡法以吊点为分析对象建立以主缆轴力为未知量的超定平衡方程组, 从而获取主缆轴力的最小二乘解, 并进一步确定短吊杆轴力。比拟法基于长吊杆轴力与简支梁弯矩间关系, 建立主缆线形与长吊杆轴力的关系方程, 最终确定主缆的水平张力与短吊杆的轴力。以贵州南盘江悬索桥为例, 分别应用节点平衡法和比拟法得出主缆张力和吊杆轴力。计算结果表明: 2种方法的计算值与频率法实测值相近, 节点平衡法所得主缆张力误差为-4.3%(上游)和3.1%(下游), 比拟法所得主缆张力误差为-8.6%(上游)和-0.1%(下游); 2种方法所得长吊杆轴力最大误差约为10%, 上游吊杆轴力平均误差小于2%, 下游吊杆轴力平均误差约为9%。可见, 节点平衡法和比拟法是确定主缆和短吊杆轴力的有效方法。     

高速列车运行时不同转向架区噪声特性

以中国某型高速列车为研究对象, 针对高速列车运行时主要噪声来源之一的转向架区噪声开展试验研究, 掌握其噪声特性和规律, 研究了不同类型和位置的转向架区噪声特性, 预测了不同速度下转向架区噪声水平和频谱特性; 基于一定的假设, 采用测试数据类比法对车头转向架区噪声成分进行分离。研究结果表明: 列车在200~350 km·h^-1速度范围内运行时, 车辆主要噪声源集中在转向架区; 转向架区噪声表现为车头转向架区噪声大于车尾转向架噪声, 200 km·h^-1运行时车头转向架区噪声大于车尾转向架区噪声约3 dB(A), 主要原因为在车头转向架处气流冲击导致的气动噪声大于车尾转向架处涡流导致的气动噪声; 中间动车转向架区噪声大于中间拖车转向架区噪声, 200 km·h^-1运行时中间动车转向架区噪声大于中间拖车转向架区噪声约5 dB(A), 主要原因为相比于中间拖车转向架区噪声, 中间动车转向架区增加了牵引系统噪声; 随着运行速度的提高, 转向架区噪声在全频段内显著提高, 噪声峰值频率也会增大, 主要原因为车轮滚动噪声所致, 速度越大, 其轨枕冲击频率越高; 中间拖车转向架区噪声随速度增长的3次方关系符合轮轨噪声随速度的增长趋势, 对于车头转向架区噪声来说, 气动噪声成分更加显著, 并且随着运行速度的提高, 气动噪声所占比重呈增加的趋势。     

基于指数脉冲的气动导纳数值识别方法研究

气动导纳函数是桥梁抖振分析中的重要气动参数,通常利用风洞试验或数值模拟平台生成入口随机紊流风速或单频简谐来流进行识别。本文基于指数脉冲形式简单、频带宽的特点,提出了采用入口指数脉冲风速识别气动导纳的数值模拟方法。选取理想平板为研究对象,采用该方法进行气动导纳识别研究,并与理论Sears函数进行比较。研究结果表明,本文提出的数值识别方法具有可行性,当脉冲宽度大于600/s2、计算时间步长小于0.000 5 s时,可以得到较为准确的结果。     

地效翼艇三维组合翼气动特性计算分析

地效翼布局和翼型选择在很大程度上决定地效翼艇的性能和效能,对地效翼艇的设计至关重要。文章根据地效翼布局和翼型的特点,采用基于升力面理论的镜像法计算三维组合地效翼和简单地效翼在地效区和超出地效区的纵向气动特性参数,分析布局型式和外形参数对地效翼气动特性的影响。得到的组合翼在地效区内外比简单地效翼具有更好的升阻特性的结果,表明组合翼布局适合于掠海高飞型地效翼艇,研究也为地效翼布局型式、外形参数选择以及吹风模型制作提供了依据。     

内部含基座的加筋双层壳振动与声辐射计算

研究内部含基座的加筋双层壳振动声辐射问题。壳体的振动方程用Fltigge壳体理论描述,壳体与基座结构通过接触面上离散的节点耦合,基座对壳体的振动传递力用有限元方法计算,然后将其引入壳体振动方程,最后求解双壳体声一流体一结构耦合方程,计算结果用辐射声功率和表面振动均方速度级的形式表示。结果表明：基座降低了壳体的振动及声辐射,增加基座面板厚度以及基座长度均能有效降低壳体的辐射噪声,这对水下结构的减振降噪设计具有重要的指导意义。