检索结果-内蒙古大学图书馆

振动．测试与诊断 2023年第3期43卷 442-449,616页

作者：王志强雷震宇同济大学铁道与城市轨道交通研究院上海201804 上海市轨道交通结构耐久与系统安全重点实验室上海201804

为研究地铁出站口附近直线起动区段钢轨波磨形成原因,利用有限元软件ABAQUS建立了三维实体轮对-轨道瞬态滚动接触模型,并结合现场实测,从时域和频域上对波磨现象进行了分析。研究结果表明:车辆起动过程中,车轮与钢轨表面接触带会产生准... 详细信息

为研究地铁出站口附近直线起动区段钢轨波磨形成原因,利用有限元软件ABAQUS建立了三维实体轮对-轨道瞬态滚动接触模型,并结合现场实测,从时域和频域上对波磨现象进行了分析。研究结果表明:车辆起动过程中,车轮与钢轨表面接触带会产生准周期特性的滑移区域,且滑移区域中心之间的距离与实测波磨的波长范围接近,从而验证了模型的合理性和有效性;轮轨系统的不稳定摩擦自激振动是导致实测区段钢轨波磨产生的根本原因,正是由于轮轨蠕滑力“饱和-非饱和”的周期特性,最终促使了波磨的形成;钢轨和车轮的垂向振动加速度等级在160~230 Hz频率范围内均出现了峰值区域,且频率范围与实测波磨的特征频率范围174~198 Hz接近,这进一步说明钢轨波磨是轮轨系统摩擦自激振动引起的车轮-钢轨共振所产生;在忽略初始不平顺的前提下,钢轨表面的波磨会随着车轮运行次数的增加呈现线性增长趋势,因此适当地采取钢轨打磨以及轨面润滑等措施尤为重要。

关键词：地铁起动区段钢轨波磨瞬态滚动接触模型滑移摩擦自激振动

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基于黏滑振动特性的钢轨波磨形成机制

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振动．测试与诊断 2024年第5期44卷 949-957,1039,1040页

作者：王志强雷震宇同济大学铁道与城市轨道交通研究院上海201804 上海市轨道交通结构耐久与系统安全重点实验室上海201804

为了研究钢轨波磨形成机制,首先,基于线路实测钢轨波磨,从黏滑振动理论角度探讨了波磨的形成原因;其次,运用车辆-轨道耦合模型,研究了轮轨系统的黏着蠕滑特性;最后,结合轮对-轨道系统有限元模型模态分析和轮轨黏滑关系,对钢轨波磨的成... 详细信息

为了研究钢轨波磨形成机制,首先,基于线路实测钢轨波磨,从黏滑振动理论角度探讨了波磨的形成原因;其次,运用车辆-轨道耦合模型,研究了轮轨系统的黏着蠕滑特性;最后,结合轮对-轨道系统有限元模型模态分析和轮轨黏滑关系,对钢轨波磨的成因进行了解释。当车辆运行在半径为350 m的曲线段时,内轨侧黏滑曲线出现了明显的负斜率特性,从而导致内轮易在内轨表面发生滑动,加剧内轨磨耗;外轨侧黏着系数随着蠕滑率的增加而增大,说明外轮不会发生明显滑动,磨耗相对较少;轨道超高状态对内外侧钢轨的磨耗发展有重要影响。随着线路曲线半径的增加,内外轨侧的黏滑曲线负斜率现象均呈减少趋势,说明波磨的发生概率逐渐降低。结合轮轨黏滑关系和模态特征可知,轮轨系统黏滑负斜率条件下,轮对扭转振动和内轨弯扭振动的耦合作用是造成钢轨波磨的主要原因。波磨演化分析表明,轨面固定缺陷会导致相同位置处产生同相位的钢轨磨耗,并沿着钢轨纵向发展,最终形成钢轨波磨。

关键词：轨道工程波磨黏滑特性负斜率模态分析耦合振动

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双介质耦合刚性基弹性层平面应变型导波模式及界面散射能量分配

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力学学报 2023年第5期55卷 1124-1137页

作者：陕耀李欣然周顺华上海市轨道交通结构耐久与系统安全重点实验室上海201804 同济大学路与交通工程教育部重点实验室上海201804

过渡段动力稳定性问题已成为制约400 km/h及以上高铁路基设计的关键难题,亟需从波动和能量的角度探究由基础非均匀引发的线路系统动力响应放大机理.文章将轨下基础简化为上表面自由、底端固定的刚性基弹性层,将高铁过渡段车致弹性波传... 详细信息

过渡段动力稳定性问题已成为制约400 km/h及以上高铁路基设计的关键难题,亟需从波动和能量的角度探究由基础非均匀引发的线路系统动力响应放大机理.文章将轨下基础简化为上表面自由、底端固定的刚性基弹性层,将高铁过渡段车致弹性波传播问题提炼为非均匀介质刚性基弹性层中波的散射问题,建立双介质耦合刚性基弹性层平面应变模型,优化该类波导结构频散方程在复平面求根方法,并结合岩土类介质特征展开刚性基弹性层频散分析,以明确其多模式导波特性及散射能量分配,最后,围绕弹性层厚度、刚度比等影响因素开展对比分析.结果表明:刚性基弹性层各模式导波均具有截止频率,弹性层厚度越小,杨氏模量越大,各阶导波模式的截止频率越高;入射波在双介质刚性基弹性层发生散射后,透射场基阶模式导波会占据主体能量,随着高阶导波模式被逐一激发,反射场及透射场高阶模式能量占比会在全频率范围呈现“此消彼长”状态;交换两侧弹性层材料,改变弹性层厚度及两弹性层刚度比不会显著改变能量分布规律,但总体来看,能量更易集中在较软侧弹性层中,各模式导波在激发初始频段会更为活跃,可分配到更多能量.

关键词：高铁过渡段刚性基弹性层散射场导波模式能量分配

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地铁直线轨道钢轨波磨影响参数研究

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中国机械工程 2021年第4期32卷 420-430页

作者：王志强雷震宇同济大学铁道与城市轨道交通研究院上海201804 上海市轨道交通结构耐久与系统安全重点实验室上海201804

基于车辆轨道耦合动力学模型和钢轨材料摩擦磨损计算模型,分析了不同轨道结构参数和车辆运营速度对地铁直线轨道钢轨波磨发生和发展的影响。结果发现,对于不同的变量参数,轮轨接触斑内摩擦功率随时间的变化都具有一定的波动性,且摩擦功... 详细信息

基于车辆轨道耦合动力学模型和钢轨材料摩擦磨损计算模型,分析了不同轨道结构参数和车辆运营速度对地铁直线轨道钢轨波磨发生和发展的影响。结果发现,对于不同的变量参数,轮轨接触斑内摩擦功率随时间的变化都具有一定的波动性,且摩擦功率整体波动幅度较为均匀。同时,摩擦功率1/3倍频程图分析结果表明,摩擦功率的特征频率主要集中在中低频范围。在主要特征频率处,扣件纵向刚度、纵向阻尼、横向阻尼和垂向阻尼对钢轨波磨的影响较小,扣件横向刚度、垂向刚度、扣件间距、轮轨摩擦因数和车辆运行速度对钢轨波磨的影响较大。扣件垂向刚度和扣件间距的变化会导致摩擦功率的特征频率发生偏移,主要特征频率从80 Hz偏移至100 Hz,从而导致对应波长的钢轨波磨,说明扣件垂向刚度和扣件间距对特定频率处钢轨波磨的产生和发展具有重要的影响。其余变量的增大并未导致摩擦功率的特征频率发生改变,表明其余变量不影响钢轨波磨的特征频率。

关键词：轨道工程钢轨波磨车辆轨道耦合动力学摩擦功率特征频率

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针对车载环境感知系统的对抗样本生成方法

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同济大学学报（自然科学版） 2022年第10期50卷 1377-1384页

作者：黄世泽张肇鑫董德存秦晋哲上海市轨道交通结构耐久与系统安全重点实验室上海201804 同济大学道路与交通工程教育部重点实验室上海201804

针对车载环境感知场景中的目标检测系统,提出了一种针对目标检测器的对抗样本生成方法。该方法能够实现对目标检测器的白盒对抗攻击,包括目标隐身攻击和目标定向攻击。在Rail数据集和Cityscapes数据集中进行测试,测试结果验证了所提方法... 详细信息

针对车载环境感知场景中的目标检测系统,提出了一种针对目标检测器的对抗样本生成方法。该方法能够实现对目标检测器的白盒对抗攻击,包括目标隐身攻击和目标定向攻击。在Rail数据集和Cityscapes数据集中进行测试,测试结果验证了所提方法对YOLO目标检测器对抗攻击的有效性。

关键词：车载环境感知系统对抗攻击目标检测深度学习白盒攻击

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软土地区侧压损失对盾构隧道受力及变形的影响

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工程力学 2019年第5期36卷 148-156,175页

作者：梁东金浩肖军华周顺华同济大学道路与交通工程教育部重点实验室上海201804 上海市轨道交通结构耐久与系统安全重点实验室上海201804

针对软土地区地铁沿线工程活动导致盾构隧道收敛变形增大的问题,采用1∶10相似模型试验和精细化3D有限元模拟相结合的方法,研究了侧向压力损失对盾构隧道结构处于弹性阶段与塑性阶段的受力及变形的影响规律。研究结果表明:当侧向压力损... 详细信息

针对软土地区地铁沿线工程活动导致盾构隧道收敛变形增大的问题,采用1∶10相似模型试验和精细化3D有限元模拟相结合的方法,研究了侧向压力损失对盾构隧道结构处于弹性阶段与塑性阶段的受力及变形的影响规律。研究结果表明:当侧向压力损失较小时,侧向压力损失与盾构隧道径向变形之间呈线性关系,盾构隧道结构处于弹性阶段;当侧向压力损失增大时,侧向压力损失与盾构隧道径向变形之间呈指数型关系,盾构隧道结构进入塑性阶段;增大管片厚度能有效提升管片的抗变形能力,但抗变形能力会随厚度增大而趋于平缓;从混凝土结构偏心受力的角度分析,盾隧道管片厚度增大会导致结构从小偏心受压向大偏心受压转变,但从结构应力/应变的角度分析,管片的最大应变值减小,从而使盾构隧道结构处于更安全的受力状态。

关键词：盾构隧道侧向卸载相似模型试验有限元方法管片厚度

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剪切型减振器下钢轨振动衰减率及阻尼器调谐分析

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同济大学学报（自然科学版） 2019年第2期47卷 193-200,260页

作者：金浩周新杨龙才同济大学道路与交通工程教育部重点实验室上海201804 上海市轨道交通结构耐久与系统安全重点实验室上海201804

通过建立基于谱单元法的钢轨元胞模型,并结合Bloch定理,研究了采用剪切型减振器钢轨的垂向振动衰减率.在此基础上,分析了调频式钢轨减振器(TRD)对钢轨垂向振动衰减率的影响.研究结果表明,剪切型减振器自身的振动特性使钢轨垂向振动衰减... 详细信息

通过建立基于谱单元法的钢轨元胞模型,并结合Bloch定理,研究了采用剪切型减振器钢轨的垂向振动衰减率.在此基础上,分析了调频式钢轨减振器(TRD)对钢轨垂向振动衰减率的影响.研究结果表明,剪切型减振器自身的振动特性使钢轨垂向振动衰减率在500 Hz附近出现了新的峰值;铁垫板、轨下垫板对钢轨垂向振动衰减率的影响主要体现在500 Hz以上的高频;剪切型减振器对钢轨垂向振动衰减率的影响主要体现在400 Hz以下的中低频;TRD能够大幅度提高其自身工作频率(取决于TRD质量和刚度)附近钢轨的垂向振动衰减率,装有TRD的钢轨在200～400 Hz内的垂向振动衰减率较未安装TRD时普遍提高了5倍以上;增加TRD阻尼能够有效提高钢轨振动衰减率.

关键词：地下铁道剪切型减振器钢轨阻尼器谱单元法衰减率

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城轨交通换乘站结点换乘设施行人拥堵分析方法

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同济大学学报（自然科学版） 2020年第6期48卷 861-868页

作者：何彬顾保南杨照同济大学道路与交通工程教育部重点实验室上海201804 上海市轨道交通结构耐久与系统安全重点实验室上海201804

以城市轨道交通换乘站内的“十”形结点换乘设施为研究对象,根据车门至站台梯组的走行距离确定了换乘客流到达时间分布,在考虑设施断面上下游的流密速基本关系及梯前区域、换乘平台、楼梯客流的相互影响关系的基础上,利用分时段客流迭... 详细信息

以城市轨道交通换乘站内的“十”形结点换乘设施为研究对象,根据车门至站台梯组的走行距离确定了换乘客流到达时间分布,在考虑设施断面上下游的流密速基本关系及梯前区域、换乘平台、楼梯客流的相互影响关系的基础上,利用分时段客流迭代构建了结点换乘设施行人拥堵分析方法。算例表明,该方法能够在各车门下车换乘人数和站台行人设施布置方案已知的情况下快速分析多向客流的换乘客流量不同组合下“十”形结点换乘设施的行人拥堵情况。

关键词：城市轨道交通结点换乘设施行人拥堵分析客流到达分布

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钢轨底部动力吸振器对钢轨振动与噪声的影响

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哈尔滨工业大学学报 2021年第3期53卷 42-50页

作者：杨新文赵治钧钱鼎玮张昭上海市轨道交通结构耐久与系统安全重点实验室(同济大学) 上海201804 道路与交通工程教育部重点实验室(同济大学) 上海201804

为分析钢轨底部动力吸振器对钢轨振动特性和声辐射特性的影响,建立钢轨振动-声辐射模型.首先,根据铁路板式轨道实际拓扑结构建立三维实体有限元模型,采用直接法求解钢轨结构的特征值问题;其次,计算分析了钢轨在垂向单位力激励下的导纳... 详细信息

为分析钢轨底部动力吸振器对钢轨振动特性和声辐射特性的影响,建立钢轨振动-声辐射模型.首先,根据铁路板式轨道实际拓扑结构建立三维实体有限元模型,采用直接法求解钢轨结构的特征值问题;其次,计算分析了钢轨在垂向单位力激励下的导纳特性与振动衰减率;再次,利用轮轨滚动噪声预测模型计算分析了动力吸振器对钢轨声辐射功率的影响;最后,对轨底动力吸振器的参数影响进行了分析.结果表明:轨底动力吸振器的减振频段为750~1650 Hz,降噪频段为800 Hz以上;吸振器的质量比越大其减振降噪水平越高,但减振降噪水平的提高效率越低;在一定范围内适当增大吸振器刚度可略微提高降噪水平,但是刚度过大会加剧钢轨的振动及其纵向传播;阻尼系数影响减振降噪作用频率的带宽,需要保证足够大且与吸振器质量、刚度相匹配.对钢轨底部动力吸振器减振降噪作用和参数影响的计算分析可以为钢轨轨底动力吸振器的参数设计以及低噪声钢轨的选型提供一定的参考.

关键词：高速铁路钢轨动力吸振器振动噪声

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上覆非饱和层地基-隧道动力响应半解析算法

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同济大学学报（自然科学版） 2021年第4期49卷 467-475页

作者：郭慧吉狄宏规周顺华王炳龙何超同济大学道路与交通工程教育部重点实验室上海201804 同济大学上海市轨道交通结构耐久与系统安全重点实验室上海201804

分别采用非饱和土波动方程与壳的振动方程描述地基土的波动及隧道衬砌的振动特性。基于Helmholtz矢量分解定理与分离变量法,获得包含柱面波与平面波的总场表达式。利用波函数转换性质进行不同界面处平面波与柱面波的转化,结合地表边界... 详细信息

分别采用非饱和土波动方程与壳的振动方程描述地基土的波动及隧道衬砌的振动特性。基于Helmholtz矢量分解定理与分离变量法,获得包含柱面波与平面波的总场表达式。利用波函数转换性质进行不同界面处平面波与柱面波的转化,结合地表边界、土层交界面以及隧‒土交界面等边界假设进行耦合求解,提出了上覆非饱和层的饱和地基‒隧道系统动力响应半解析算法。通过既有模型对比,验证了该算法的正确性。最后,基于该方法进行了算例分析,结果表明:上覆非饱和层对隧道底部土体位移响应影响较小,对地表位移响应影响较大;而临界速度受上覆土层饱和度的影响较小,其主要受隧道穿越土层性质的影响。

关键词：隧道饱和地基上覆非饱和层波函数转换

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