检索结果-内蒙古大学图书馆

同济大学学报（自然科学版） 2022年第1期50卷 60-69页

作者：季昌周顺华姚琦钰金钰寅欧阳皖霖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

提出以剪切板扭矩评价土仓内渣土状态,然后通过模型试验明确该指标在土仓内黏性渣土堵塞前后的变化特征,最后建立实时判别土仓渣土堵塞的方法。研究表明:黏土层内盾构隔板附近渣土绕中轴线流动角速度出现差异后,渣土黏附趋势逐步向刀盘... 详细信息

提出以剪切板扭矩评价土仓内渣土状态,然后通过模型试验明确该指标在土仓内黏性渣土堵塞前后的变化特征,最后建立实时判别土仓渣土堵塞的方法。研究表明:黏土层内盾构隔板附近渣土绕中轴线流动角速度出现差异后,渣土黏附趋势逐步向刀盘发展,同时土仓顶部发生渣土脱空。最终引发渣土堵塞。渣土堵塞风险可通过土仓顶部和下侧的渣土剪切扭矩的幅值差异来实时判别。

关键词：土压平衡盾构黏性土层渣土堵塞流动角速度渣土剪切扭矩

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液体对钢轨滚动接触疲劳裂纹的作用

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同济大学学报（自然科学版） 2022年第2期50卷 253-263页

作者：周宇王钲卢哲超李骏鹏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

建立基于耦合欧拉−拉格朗日方法的液体-裂纹流固耦合数值模型,分析移动轮轨接触荷载下液体对钢轨滚动接触疲劳裂纹面之间的压力分布情况,研究了不同黏度液体对不同长度、不同角度裂纹的作用。结论发现:高黏度液体对裂纹全长均有压力,对... 详细信息

建立基于耦合欧拉−拉格朗日方法的液体-裂纹流固耦合数值模型,分析移动轮轨接触荷载下液体对钢轨滚动接触疲劳裂纹面之间的压力分布情况,研究了不同黏度液体对不同长度、不同角度裂纹的作用。结论发现:高黏度液体对裂纹全长均有压力,对裂纹面的压力是低黏度液体压力的4.8~5.9倍,且越靠近裂纹尖端的压力越大,算例工况下脂类对裂纹尖端的压力最大值达到约690~751MPa。随着接触荷载通过裂纹开口,高黏度液体仍然停留在裂纹内,对裂纹面压力作用持续时间较长,约占一次荷载周期的80%~90%,在一个荷载周期内对裂纹面的压力分布呈马鞍状。而低黏度液体会随着轮轨接触荷载的运行被挤出裂纹,主要对裂纹开口及中段形成较大压力,对裂纹面的压力作用持续时间仅占一次荷载周期的10%~30%,在一个荷载周期内对裂纹面的压力分布呈山峰状。裂纹角度越大、长度越长,液体对裂纹面的压力作用更大,裂纹扩展趋势更明显。裂纹角度为30°和40°时分别较20°时,高黏度液体对裂纹面压力最大值增大了38.5%~63.8%和1.1~1.2倍。裂纹长度为2mm时较1.5mm时,高黏度液体对裂纹面压力最大值增大了6.1%~8.3%。

关键词：钢轨滚动接触疲劳裂纹液体疲劳伤损

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现代有轨电车槽型钢轨型面优化分析

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同济大学学报（自然科学版） 2022年第6期50卷 891-898页

作者：杨新文刘姝彤胡耀华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 同济大学道路与交通工程教育部重点实验室上海201804

建立了现代有轨电车槽型钢轨磨耗预测模型,充分地考虑了独立旋转车轮的轮轨耦合效应,与相关文献结果对比验证了模型的有效性,并对现代有轨电车钢轨磨耗特征进行分析。建立了基于增广高斯径向基函数(AGRPF)钢轨优化模型,并采用序列二次... 详细信息

建立了现代有轨电车槽型钢轨磨耗预测模型,充分地考虑了独立旋转车轮的轮轨耦合效应,与相关文献结果对比验证了模型的有效性,并对现代有轨电车钢轨磨耗特征进行分析。建立了基于增广高斯径向基函数(AGRPF)钢轨优化模型,并采用序列二次规划法(SQP)和多目标优化原理对该模型进行求解。结果表明:钢轨外轨发生磨耗位置在轨距角Y=30 mm部分,内轨发生磨耗位置在轨顶和护轨部分;钢轨优化型面相比初始型面优化效果在15%~30%,可以有效减轻钢轨磨耗尤其侧磨、增大轮轨接触面积和减小轮轨接触应力。研究结果可为有轨电车钢轨选型与维护提供有益参考。

关键词：有轨电车槽型轨独立轮对磨耗型面优化

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地铁列车延误情况下乘客可容忍候车时间预测模型

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同济大学学报（自然科学版） 2022年第1期50卷 96-103页

作者：王镇波叶霞飞王治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

为预测地铁列车延误发生后不同类型乘客可容忍候车时间以深化非正常运营情况下地铁乘客出行行为方面研究,引入生存分析理论并建模。首先明确乘客可容忍候车时间的定义并分析其特征,在此基础上选择参数模型及Weibull分布构建考虑影响因... 详细信息

为预测地铁列车延误发生后不同类型乘客可容忍候车时间以深化非正常运营情况下地铁乘客出行行为方面研究,引入生存分析理论并建模。首先明确乘客可容忍候车时间的定义并分析其特征,在此基础上选择参数模型及Weibull分布构建考虑影响因素的乘客可容忍候车时间预测模型,最后通过行为(RP)和意向(SP)混合问卷调查获得的数据标定并检验模型。结果表明:乘客放弃等待而选择出站的意愿会随候车时间增加而增加;乘客可容忍候车时间与每周地铁使用频率、日常出行地铁全程耗时、整个行程预留时间、本次出行地铁全程耗时显著正相关;乘客上下班、上下学时可容忍候车时间小于购物娱乐等其他出行目的;日常地铁上下班乘客可容忍候车时间在5.4 min以上的概率高于80%,但超过14.3 min的概率低于50%。

关键词：城市轨道交通列车延误可容忍候车时间生存分析 Weibull分布

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隧道施工期扰动对运营期隧道-土体系统动力响应的影响分析

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振动与冲击 2023年第15期42卷 210-218页

作者：苏光北狄宏规周顺华郭慧吉张小会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 上海申通地铁集团有限公司技术中心上海201103

地铁盾构隧道施工会造成地基土体扰动,由此产生的土体刚度退化会影响地基土体的振动响应。为考虑近场施工扰动对后期隧道系统动力响应的影响,提出了一种静力有限元和2.5维动力有限元联合的求解方法。首先,基于饱和土的波动方程,推导了... 详细信息

地铁盾构隧道施工会造成地基土体扰动,由此产生的土体刚度退化会影响地基土体的振动响应。为考虑近场施工扰动对后期隧道系统动力响应的影响,提出了一种静力有限元和2.5维动力有限元联合的求解方法。首先,基于饱和土的波动方程,推导了以土骨架位移u和孔隙水压力p表示的u-p格式的饱和土2.5维有限元表达式,结合拉伸函数构建完美匹配层边界,建立u-p格式下饱和地基下的2.5维有限元-完美匹配层动力模型。其次,采用静力有限元模拟隧道施工,确定由于盾构隧道施工扰动引起的地基土体剪切刚度退化值。最后,将退化的土体剪切刚度代入2.5维动力模型,实现施工扰动对系统动力响应的影响分析。基于该方法,探讨不同地基土体和隧道形状时盾构隧道开挖施工对地表振动响应的影响。结果表明:隧道施工会增大地表土体的竖向振动位移,距离隧道越近,隧道施工引起的地表竖向位移增量越大,最大值出现在隧道中心线处;圆形和矩形隧道下的振动响应小于椭圆形隧道。

关键词：隧道施工土体刚度退化饱和土完美匹配层环境振动

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结构异形面平动在砂土中产生的土压力作用模式

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同济大学学报（自然科学版） 2022年第8期50卷 1163-1170页

作者：李逸涛周顺华赵昱姚琦钰田志尧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

为探究结构异形面对土‒结构相互作用的影响,通过室内模型试验,研究了不同形状结构面在平动模式下与砂土的相互作用规律,考虑外凸形、平板形和内凹形3种典型结构面,测量了结构水平移动时表面不同位置的接触应力和土体位移场变化情况。试... 详细信息

为探究结构异形面对土‒结构相互作用的影响,通过室内模型试验,研究了不同形状结构面在平动模式下与砂土的相互作用规律,考虑外凸形、平板形和内凹形3种典型结构面,测量了结构水平移动时表面不同位置的接触应力和土体位移场变化情况。试验结果表明,结构形状对土压力最大值、土压力分布以及土体地表影响范围有显著影响。在相同的相对位移下,外凸形的土压力最大值最大,平板形次之,内凹形最小;土压力分布方面,外凸形和内凹形结构的土压力分布为梯形与“斜椭圆”叠加,平板形土压力分布为梯形与正弦函数叠加;外凸形的地表影响宽度最大,平板形次之,内凹形最小。

关键词：结构异形面结构平动土体位移土压力作用模式

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高频循环荷载作用下砂土抗剪强度试验研究

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铁道学报 2023年第8期45卷 147-155页

作者：陕耀陈平周顺华叶伟涛代宁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 中铁城市发展投资集团有限公司四川成都610218

路基填料的力学性质在车致振动下会发生显著变化,既有车速为350 km/h的高速铁路路基动力异常现象正逐步显现。当车速接近400 km/h甚至更高时,高速铁路路基振动响应的高频成分更为显著,探究高频振动下散体材料强度的变化规律有助于揭示... 详细信息

路基填料的力学性质在车致振动下会发生显著变化,既有车速为350 km/h的高速铁路路基动力异常现象正逐步显现。当车速接近400 km/h甚至更高时,高速铁路路基振动响应的高频成分更为显著,探究高频振动下散体材料强度的变化规律有助于揭示路基潜在的动力隐患。为研究高频振动作用下散体材料的强度变化规律,选用材料参数变异性小的平潭标准砂进行一系列三轴试验,将试样通过静力加载至近临界状态后附加高频循环荷载,研究高频循环荷载作用下砂土残余抗剪强度特性,及振动强度、有效围压、初始相对密实度、含水率、振动频率等因素对残余抗剪强度损失的影响。试验结果表明:附加高频循环荷载会引起砂土试样残余抗剪强度的损失,即静态与振动稳定后残余抗剪强度之差。

关键词：高速铁路路基高频循环荷载砂土三轴压缩试验残余抗剪强度损失

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基于多体动力学的道岔导曲线线型优化研究

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振动与冲击 2022年第6期41卷 15-20页

作者：周俊召罗雁云廖博同济大学铁道与城市轨道交通研究院上海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

为提升道岔侧向通过性能,结合道岔结构特点,提出通过降低侧股内轨导曲线的方式达到在道岔设置超高的目的。以42号道岔为例,设计了加设超高的三次缓和曲线-三次缓和曲线组合线型和加设超高的七次缓和曲线-七次缓和曲线组合线型两种新线型... 详细信息

为提升道岔侧向通过性能,结合道岔结构特点,提出通过降低侧股内轨导曲线的方式达到在道岔设置超高的目的。以42号道岔为例,设计了加设超高的三次缓和曲线-三次缓和曲线组合线型和加设超高的七次缓和曲线-七次缓和曲线组合线型两种新线型,建立了车辆-道岔动力学耦合模型,经过动力学计算,对比不同工况下的脱轨系数和轮轨横向力,发现在导曲线设置超高和使用高次曲线是有效的,较现有线型能提高车辆侧向过岔的安全性和过岔速度。在设计速度下新线型的脱轨系数极值与现有线型相比降低幅度为14.4%~20.0%,轮轨横向力极值降低幅度为14.5%~26.4%。

关键词：道岔超高多体动力学导曲线

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高速铁路SKL15扣件弹条断裂原因分析

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哈尔滨工业大学学报 2023年第3期55卷 10-19页

作者：杨新文张英杰刘姝彤王小华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 中国铁路上海局集团有限公司合肥工务段合肥230031

为了分析高速铁路运营线路扣件弹条断裂原因,以SKL15型弹条为研究对象,采用现场测试与仿真分析相结合的方法进行研究。首先,现场调查线路的波磨情况与弹条的振动响应特性;其次,建立扣件系统有限元模型,分析弹条在自由状态和安装状态下... 详细信息

为了分析高速铁路运营线路扣件弹条断裂原因,以SKL15型弹条为研究对象,采用现场测试与仿真分析相结合的方法进行研究。首先,现场调查线路的波磨情况与弹条的振动响应特性;其次,建立扣件系统有限元模型,分析弹条在自由状态和安装状态下的模态特征,并进行基于模态叠加法的谐响应分析,通过对比现场测试结果和仿真结果,证明模型的可靠性;最后,结合测试结果和线路运营情况,分析造成弹条断裂的原因并提出整治措施。结果表明:造成弹条断裂的主要原因是列车以120 km/h的时速通过显著波长为50~60 mm的波磨区段时所激发的载荷频率与安装状态下的弹条模态频率(550~650 Hz)十分接近,从而引起弹条强烈的共振作用,导致弹条跟端应力显著增大,最终引发疲劳损伤。针对这一原因,提出了如钢轨打磨、列车调速、弹条结构优化等一系列解决方法。

关键词：高速铁路弹条断裂波磨频响分析模态分析共振

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动车组制动盘热仿真方法适用性研究

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中国铁道科学 2022年第5期43卷 78-86页

作者：左建勇王雪萍周苏芬夏铭辰同济大学铁道与城市轨道交通研究院上海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

基于目前制动盘有限元热仿真普遍采用的能量折算法、热机耦合法、热机-磨损耦合法及流固耦合传热法,研究不同动车组制动闸片压力工况下制动盘温升规律,并将仿真结果与台架试验结果进行对比,对不同热仿真方法进行适用性分析。结果表明:在... 详细信息

基于目前制动盘有限元热仿真普遍采用的能量折算法、热机耦合法、热机-磨损耦合法及流固耦合传热法,研究不同动车组制动闸片压力工况下制动盘温升规律,并将仿真结果与台架试验结果进行对比,对不同热仿真方法进行适用性分析。结果表明:在17.5 kN的制动闸片压力工况下,4种热仿真方法得到的盘面温升规律基本一致,最高温差小于10%,台架试验所得的制动盘温度场分布结果与能量折算法、热机耦合法及流固耦合传热法所得的比较相近,其中能量折算法计算效率最高,可用于制动盘材料的温升极限研究;当制动闸片压力增为22.5 kN时,4种热仿真方法中热机-磨损耦合法较其他3种方法的最高温差较大,台架试验与热机-磨损耦合法的制动盘温度场分布比较接近;由于摩擦副的接触摩擦力随制动闸片力的增大而增加,导致制动盘摩擦面快速升温,材料发生热膨胀变形,热机-磨损耦合法更能反映接触影响下的微观热现象,因此应选用热机-磨损耦合法研究制动盘热生成与热分布规律。

关键词：动车组通风式制动盘有限元法热生成适用性分析

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