Integration of car-body flexibility into train–track coupling system dynamics analysis

The resonance vibration of flexible car-bodies greatly affects the dynamics performances of high-speed trains. In this paper, we report a three-dimensional train–track model to capture the flexible vibration features of high-speed train carriages based on the flexible multi-body dynamics approach. The flexible car-body is modelled using both the finite element method (FEM) and the multi-body dynamics (MBD) approach, in which the rigid motions are obtained by using the MBD theory and the structure deformation is calculated by the FEM and the modal superposition method. The proposed model is applied to investigate the influence of the flexible vibration of car-bodies on the dynamics performances of train–track systems. The dynamics performances of a high-speed train running on a slab track, including the car-body vibration behaviour, the ride comfort, and the running safety, calculated by the numerical models with rigid and flexible car-bodies are compared in detail. The results show that the car-body flexibility not only significantly affects the vibration behaviour and ride comfort of rail carriages, but also can has an important influence on the running safety of trains. The rigid car-body model underestimates the vibration level and ride comfort of rail vehicles, and ignoring carriage torsional flexibility in the curving safety evaluation of trains is conservative.     

Rural highway route corridor selection

The selection of a rural highway corridor between designated termini is approached as the simultaneous selection of line and grade of a particular alignment in the corridor. The selection is facilitated by the successive application of linear programming and shortest path techniques. A model is presented in which the inputs are terrain elevations, design constraints on overall grade, terminal grades and elevations, and restricted areas of passage. The output consists of a user‐specified number of alternative corridors, selected on the basis of minimum sum of the deviations of their representative profiles from the original ground. The model is applicable to situations where route selection is dominated by construction considerations. A hypothetical example and an actual application demonstrate the utility of the methodology.     

D型施工便梁动态特性的有限元分析

研究目的:D型施工便梁常作为一种临时结构加固既有线路,《铁路工务安全规则》中规定列车通过便梁时限速45 km／h,而实际上为减少施工对运输的干扰,往往需将限速值提高至60 km/h及以上。本课题为其提供理论依据。研究方法:运用有限元的分析方法,通过建立数学模型,对使便梁所受载何进行力学分析。研究结论:便梁在实际荷载作用下实测的竖向挠度值与利用本研究方法在考虑了冲击系数后得到的计算结果十分接近;便梁跨中横向位移实测结果与计算结果也十分接近,略小于计算值;实测D24便梁的频率为 3．723 6 Hz,比理论计算结果大8．8％,便梁具有足够的刚度。     

上海明珠线二期地铁车辆车门安装调试

介绍上海明珠线二期地铁车辆车门的结构和安装调试工艺,分析车体挠度对车门的影响,并将分析结果用在地铁车辆车门的安装调试工艺中作为参考。     

考虑运营环境不确定性的斜拉桥模态频率识别

为剔除运营环境因素（温度、车辆荷载、风等）对斜拉桥结构模态频率的影响，凸显因结构损伤引起的频率变化，对运营环境和模态频率之间的量化和传递进行研究。首先，考虑温度对材料弹性模量以及几何特性的影响，对温度影响模态频率的机理进行分析，以灌河大桥为工程背景，在较长时间尺度内对模态频率进行单因素回归分析；然后，根据匀速移动常量力作用模型推导移动荷载和结构振动强度的关系，考虑到车辆荷载及风荷载在较短时间尺度内对桥梁结构作用存在较强的耦合关系，采用非线性主成分分析方法（NLPCA）对运营环境因素进行主要特征提取和冗余信息的剔除，使用人工神经网络（ANN）模型实现两者之间的量化和传递；最后，提出基于运营环境变量分析的模态参数修正方法。结果表明：在较长时间尺度内，温度和车辆荷载与斜拉桥模态频率均有明显的负线性相关性，40℃季节温差对灌河大桥模态频率的影响为1.3%；非强风期间，主梁加速度RMS可近似反映桥上车辆荷载的变化；在短时间尺度内，温度与车辆荷载2种因素影响水平相当，一天内对灌河大桥影响一般不超过1%；基于NLPCA的ANN回归模型能较好地实现灌河大桥环境因素与模态频率的传递，剔除运营环境因素影响后的斜拉桥模态频率变异性明显降低，主要包含某些随机误差，符合正态分布。     

基于ANSYS Workbench的某客车车架结构模态分析

以某天然气客车车架为研究对象,通过Solidworks 2012建立三维实体模型,然后将实体模型导入ANSYS Workbench中进行网格划分,建立车架的有限元模型并进行模态分析,为车架结构设计的合理性评价以及结构改进设计提供参考。     

桥面板分片子结构模态柔度综合理论与试验

为了研究桥面板分片子结构模态柔度综合的理论和实现方法,对2种进行动力计算分析模态柔度的方法以及其一致性进行了介绍.利用这2种方法获取不同子结构的质量归一的振型,并对子结构振型进行拼接得到整体结构的振型,进一步得到整体结构模态柔度(称为分片子结构模态柔度综合技术).通过简支混凝土板的数值试验和实际钢-混凝土组合梁桥的真实试验,验证了利用分片子结构模态柔度综合技术测试识别桥面板模态柔度的可行性.在进行分片子结构模态测试的基础上,将单点输入多点输出(SIMO)子结构综合的模态参数与多点输入多点输出(MIMO)得到的整体结构模态参数进行比较.结果表明:单点输入单点输出(SISO)、SIMO和MIMO方法均能准确获取桥梁结构激励点的模态柔度系数,并能通过子结构振型拼接的方法获得与静力方法相差很小的模态柔度矩阵,可作为传统卡车加载测试有效补充的新型桥梁测试方法.     

夹具过渡垫板柔性化的研究及应用

对夹具的过渡垫板进行柔性化设计，从中挖掘出一种简单的结构型式，在低成本下，达到显著的柔性化预期，并在车身试制项目中成功应用。     

基于附加质量的模态测试分析

模态测试过程中,不可忽略的附加质量会对测试结构的试验模态频率有一定的影响。本文从试验模态分析的理论基础出发,简要阐述了试验模态分析过程中附加质量对测试结果的影响,并以某一特定样品为试验基础,验证不同附加质量下模态测试结果的差异,分析差异产生的原因,从而验证理论基础的正确性,为试验模态分析技术在汽车领域的应用提供案例。     

地铁车辆门扇变形仿真与模态分析

乘客上下车时,拥挤的人群对地铁列车车门门扇的挤压易导致门扇的弯曲变形,甚至引起列车车门的机械零部件损坏。以某型号地铁车辆塞拉门为研究对象,建立门扇有限元分析模型,模拟施加拥挤人群对门扇的挤压力和冲击力,对门扇进行变形仿真分析与模态分析,找出了门扇变形严重区域与共振频率,为门扇的优化设计和避免车辆与门扇的共振提供了理论依据。