检索结果-内蒙古大学图书馆

铁道学报 2019年第5期41卷 93-100页

作者：刘林芽卢沛君秦佳良华东交通大学铁路环境振动与噪声教育部工程研究中心

针对高速铁路钢轨扣件,结合其动态力学性能试验,基于高阶分数阶导数理论建立扣件动参数频变FVMP模型,并将该模型应用于车辆-轨道随机振动模型中,采用格林函数法及虚拟激励法分析扣件动参数频变对车辆及钢轨结构振动的影响。计算结果表明... 详细信息

针对高速铁路钢轨扣件,结合其动态力学性能试验,基于高阶分数阶导数理论建立扣件动参数频变FVMP模型,并将该模型应用于车辆-轨道随机振动模型中,采用格林函数法及虚拟激励法分析扣件动参数频变对车辆及钢轨结构振动的影响。计算结果表明:扣件的动参数对频率和温度具有明显的依赖性,而高阶分数阶导数FVMP模型能准确表征这种力学行为;扣件动参数的频变特性对车体的垂向振动无较大影响,但对频率在20~70Hz范围内的转向架随机振动有一定影响;考虑扣件动参数频变特性后轮对与钢轨振动所受影响较大,轮对加速度功率谱密度在中频段的峰值相差64.2%,钢轨加速度功率谱密度在中频段的峰值相差55.2%;扣件FVMP模型得到的轮轨随机振动频域分布向高频偏移,且中高频段内轮轨振动响应减小;忽视扣件动参数随频率变化的特性将难以准确表征轮轨中高频段内的振动响应。

关键词：扣件FVMP模型动参数频变车-轨耦合格林函数法随机振动

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准高速地铁车-轨-浮置板耦合系统动力特性分析

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轨道交通装备与技术 2023年第1期 1-7页

作者：刘晓东姜新齐王盛东白云杨中车大连机车车辆有限公司辽宁大连116000

以满足设计时速160 km的准高速地铁为研究对象,基于刚柔耦合动力学理论,建立地铁车辆多刚体模型和轨道-浮置板柔性体模型,并通过轮轨力算法将其耦合为车-轨-浮置板动力系统。从时域和频域对该系统进行动力响应分析,2个角度对比研究车辆... 详细信息

以满足设计时速160 km的准高速地铁为研究对象,基于刚柔耦合动力学理论,建立地铁车辆多刚体模型和轨道-浮置板柔性体模型,并通过轮轨力算法将其耦合为车-轨-浮置板动力系统。从时域和频域对该系统进行动力响应分析,2个角度对比研究车辆运行速度和轨道结构参数对其振动响应的影响。研究结果表明:地铁车辆悬挂系统和浮置板轨道减振系统可有效抑制轮轨冲击力和振动的传播;时速160 km准高速地铁相较于时速80 km地铁,轮轨振动加速度及轮轨力增加1.5倍左右,车体振动加速度和传递到基底的力虽有小幅增加但变化不明显;减小轨道系统扣件刚度可有效降低地铁运行速度对轮轨垂向力、轮轨高频振动等产生的不利影响;隔振器刚度对传递到基底的作用力影响较为明显,其刚度越大传递到基底的动作用力越大,对车体和钢轨振动响应的影响相对较小。

关键词：准高速地铁钢弹簧浮置板柔性轨道车-轨耦合振动特性

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列车荷载下钢轨振动加速度的空间分布特征

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西南交通大学学报 2018年第3期53卷 459-466页

作者：蔡小培谭希郭亮武钟阳龙北京交通大学土木建筑工程学院北京100044

为了探究列车通过时钢轨振动的基本参数和敏感区域,基于多体动力学软件GENSYS和有限元软件ABAQUS,分别建立车辆-轨道动力学模型和轨道-下部基础有限元模型.以动力学模型计算得到的轮轨力为激励,输入轨道-下部基础有限元模型,计算分析车... 详细信息

为了探究列车通过时钢轨振动的基本参数和敏感区域,基于多体动力学软件GENSYS和有限元软件ABAQUS,分别建立车辆-轨道动力学模型和轨道-下部基础有限元模型.以动力学模型计算得到的轮轨力为激励,输入轨道-下部基础有限元模型,计算分析车速、轨道不平顺和钢轨支承方式等因素对钢轨加速度的影响.研究结果表明:钢轨加速度从轨头到轨底逐渐减小,轨枕上方轨头加速度明显大于轨枕之间.钢轨加速度对车速最为敏感,车速从200 km/h增加到350 km/h时,无砟轨道轨头加速度从1.476 km/s2增加到2.980 km/s2.连续支承式无砟轨道,钢轨加速度小于传统离散支承式无砟轨道.加速度传感器建议安装在轨头外侧,传感器的采集频率、量程应考虑列车速度、轨道不平顺等影响.

关键词：车-轨耦合轨道动力学有限元模型钢轨加速度传感器

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弹性垫层温频变特性对减振型CRTSⅢ板式无砟轨道振动响应影响研究

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中南大学学报（自然科学版） 2021年第10期52卷 3771-3782页

作者：牛振宇刘林芽秦佳良左志远华东交通大学铁路环境振动与噪声教育部工程研究中心江西南昌330013

针对弹性垫层,首先通过其动态力学性能试验,基于高阶分数阶导数FVMP(fraction Voigt and Maxwell model in parallel)模型并结合温频等效原理,表征弹性垫层的温频变特性,然后将该模型应用于车辆-轨道垂向耦合系统中,最后分析弹性垫层温... 详细信息

针对弹性垫层,首先通过其动态力学性能试验,基于高阶分数阶导数FVMP(fraction Voigt and Maxwell model in parallel)模型并结合温频等效原理,表征弹性垫层的温频变特性,然后将该模型应用于车辆-轨道垂向耦合系统中,最后分析弹性垫层温频变特性对轨道结构振动响应的影响。研究结果表明:温度和加载频率对弹性垫层的动态力学性能有显著影响,而高阶分数阶导数FVMP模型能准确表征这种力学行为;在时域响应中,垂向轮轨力、钢轨垂向位移、钢轨垂向振动加速度和轨道板垂向振动加速度在FVMP模型下计算的峰值明显比K-V(Kelvin-Voigt)模型下的峰值大;在中高频段内,轨道结构各部分的响应都表现为FVMP模型下的响应比K-V模型下的响应大,而且轨道结构各部分的响应呈现出随温度降低而减小的趋势。在进行仿真分析时,为提高对轨道结构预测的准确性,有必要考虑弹性垫层的温频变特性。

关键词：弹性垫层 FVMP模型温频等效原理温频变特性车-轨耦合

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曲线占比权重对重载机车车轮磨耗影响

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北京交通大学学报 2023年第4期47卷 171-178页

作者：郝凯刘鹏飞王晨刘柏河北建筑工程学院机械工程学院河北张家口075000 石家庄铁道大学省部共建交通工程结构力学行为与系统安全国家重点实验室石家庄050043 石家庄铁道大学机械工程学院石家庄050043

针对重载线路曲线段钢轨侧磨和机车车轮磨耗严重的问题,从线路曲线占比权重角度出发,采用UM建立重载机车动力学模型和车轮Archard磨耗模型,研究不同曲线占比权重对车轮磨耗的影响,进一步分析磨耗后车轮型面的动态接触点和静态等效锥度变... 详细信息

针对重载线路曲线段钢轨侧磨和机车车轮磨耗严重的问题,从线路曲线占比权重角度出发,采用UM建立重载机车动力学模型和车轮Archard磨耗模型,研究不同曲线占比权重对车轮磨耗的影响,进一步分析磨耗后车轮型面的动态接触点和静态等效锥度变化,给出重载线路曲线占比权重设置建议.研究结果表明:曲线占比权重增加到30%,会造成1位轮对轮缘和2位轮对踏面磨耗严重,且磨耗速率分别为0.827、0.582 mm/万km;曲线占比权重20%~25%,1、2位左轮对接触点在圆曲线段移动幅度最大,靠近轮缘根部.3位左轮对在曲线占比权重10%~15%时接触点移动幅度最大,接近名义滚动圆位置;建议重载线路曲线占比权重设置10%~15%时,车轮磨耗量增加幅度最小,轮轨匹配关系最佳.

关键词：重载铁路车轮磨耗仿真计算曲线占比权重车-轨耦合

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重载货车车轮磨耗及滚动接触疲劳仿真研究

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北京交通大学学报 2024年第6期48卷 102-112页

作者：郝凯刘鹏飞王晨李雯迪宋占锋王占英河北建筑工程学院机械工程学院河北张家口075000 石家庄铁道大学省部共建交通工程结构力学行为与系统安全国家重点实验室石家庄050043

针对重载货车车轮磨耗演化规律及不同运行里程磨耗车轮型面滚动接触疲劳损伤行为等问题,基于车辆-轨道耦合理论、Kik-Piotrowski轮轨接触算法、Archard车轮磨耗模型、Dang Van滚动接触疲劳损伤准则,在UM软件中建立重载货车动力学模型,... 详细信息

针对重载货车车轮磨耗演化规律及不同运行里程磨耗车轮型面滚动接触疲劳损伤行为等问题,基于车辆-轨道耦合理论、Kik-Piotrowski轮轨接触算法、Archard车轮磨耗模型、Dang Van滚动接触疲劳损伤准则,在UM软件中建立重载货车动力学模型,研究不同里程下车轮型面磨耗量、滚动接触疲劳损伤演化规律.研究结果表明:在车辆运行里程达到3.5万km时,1、2位轮对轮缘磨耗量分别为2.04 mm、0.75 mm,1位轮对轮缘磨耗更为严重,1位轮对累积损伤分布范围比2位轮对分布更宽,而2位轮对累积损伤整体要高于1位轮对,处在踏面6~9 mm位置;随着车辆运行里程增加,1位轮对磨耗宽度更宽,处在踏面-35~36 mm位置,1位轮对最大累积损伤接触点由内向外移动,再向车轮根部移动,而2位轮对最大累积损伤接触点由外向内,再向车轮端部移动;1位轮对磨耗量最大,而滚动接触疲劳损伤要小于2位轮对,车轮磨耗量与滚动接触疲劳损伤两者之间互相抑制,促使车轮滚动接触疲劳损伤向车轮端部移动;建议车辆运行前期采用车轮润滑或者钢轨润滑降低车轮轮缘磨耗,而在车辆运行达到3.0万km后,应重点关注车轮中部踏面5~15 mm位置损伤情况,必要时采用“研磨子”增大车轮磨耗来降低车轮损伤.

关键词：重载货车车-轨耦合车轮磨耗滚动接触疲劳损伤系数

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车轮型面演化对重载机车动态曲线通过性研究

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机械设计与制造 2023年第12期394卷 24-29页

作者：刘鹏飞郝凯王晨王奥石家庄铁道大学省部共建交通工程结构力学行为与系统安全国家重点实验室河北石家庄050043 石家庄铁道大学机械工程学院河北石家庄050043

基于车-轨耦合动力学理论、Kik-Piotrowski算法和Archard磨耗模型,应用UM软件建立重载机车动力学和车轮磨耗预测模型,分析车轮型面演化对不同半径曲线通过性的影响,并与实测数据对比验证模型的准确性,研究不同半径曲线下动力学指标及轮... 详细信息

基于车-轨耦合动力学理论、Kik-Piotrowski算法和Archard磨耗模型,应用UM软件建立重载机车动力学和车轮磨耗预测模型,分析车轮型面演化对不同半径曲线通过性的影响,并与实测数据对比验证模型的准确性,研究不同半径曲线下动力学指标及轮轨磨耗参数变化规律。仿真分析结果表明:车轮型面演化前期使得脱轨系数、轮重减载率明显提高,不利于机车安全通过曲线;轮重减载率和车体横向加速度在曲线半径900m取得最小值,轮轨磨耗指标在(300~600)m半径曲线减小幅度最大,其中磨耗指数为66.5%。建议设计曲线半径应避免(300~600)m,选择900m最佳。

关键词：重载机车曲线动力学指标磨耗指标车-轨耦合

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地震作用下地铁轨道抗震计算方法的研究

地震作用下地铁轨道抗震计算方法的研究

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作者：杨娜北京交通大学

学位级别：硕士

地铁的抗震设计并不仅要保证结构的安全,而且要保证在地震时有一定的运行安全保证。在地震作用下,轨道产生的弯折、挠曲等变形、地震引起的震动幅值过大等,均可能使在上面行驶的列车脱轨造成事故。为了进行地震作用下列车安全性分析,本... 详细信息

地铁的抗震设计并不仅要保证结构的安全,而且要保证在地震时有一定的运行安全保证。在地震作用下,轨道产生的弯折、挠曲等变形、地震引起的震动幅值过大等,均可能使在上面行驶的列车脱轨造成事故。为了进行地震作用下列车安全性分析,本文主要从轨道结构在地震荷载下的变形和震动幅值等方面研究了地铁轨道的抗震计算问题。 (1)假定整体道床轨道与隧道结构共同变形,提出了地震作用下轨道结构抗震验算的方法,并分析了地震动强度、不同土层及隧道结构对轨道变形的影响。结果表明,地震动强度是影响轨道变形的主要因素,结构或土层的影响较小。 (2)以集中质量模型,建立了在地震作用下地铁轨道地震动响应和列车运行安全验算方法。分析了普通整体道床和不同减震道床轨道的地震响应特性。计算表明,轨下减震构件的弹性连接刚度阻尼越大,轨道的震动位移幅值越小,若是安装了减振器的轨道结构,轨道位移比没有安装时小1%左右。减振器不仅在日常使用中能减少列车行驶对轨道产生的振动,还能减轻地震荷载对轨道产生的冲击,抗震效果好。 (3)为进一步分析地震作用下列车运行安全,建立了车轨耦合相互作用模型,直接计算车轮对轨道的横向和垂向力,用于计算脱轨系数,并验算列车轨道的抗震性能。最后为了说明前文中所述的计算方法,根据实际工程的资料给出了地震作用下轨道变形计算实例。

关键词：地铁抗震轨道车-轨耦合变形

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