地铁联络通道下穿爆破邻近高架桥动力响应

在城市地铁爆破开挖过程中,要保证邻近高架桥的安全稳定,其关键在于分析爆破振动作用下高架桥结构动力响应特性.以武汉地铁八号线街道口站—小洪山站区间地铁联络通道爆破开挖工程为依托,利用ANSYS/LS?DYNA建立三维有限元数值计算模型,结合现场监测数据分析地铁联络通道爆破开挖作用下高架桥的动力响应特性.研究结果表明:下穿...     

列车制动盘热-机耦合过程的数值仿真

借助有限元分析软件MARC，对动车刹车制动时的制动力的剧烈变化所引起温升这一个相当复杂的非稳态过程进行数值模拟。通过采用基于总体拉格朗日方法的热—机耦合分析，数值模拟了动车刹车制动时摩擦力作功导致制动盘急剧升温，而温度作为热荷载又导致制动界面发生变化，从而又引起应力急剧变化。     

地铁列车紧急牵引模式下丧失一半动力后动车可行性分析及优化

介绍了地铁列车紧急牵引模式下的动车条件,并对列车在丧失一半动力后正常动车的可行性进行分析,同时提出了无法动车的车型的优化方向。     

上海地铁7号线列车火灾报警系统浅释

介绍了上海地铁7号线列车火灾报警系统,对该系统的工作原理进行了综合评价,并提出了防火系统的改进建议。     

人-车-桥耦合系统振动分析及乘客舒适度评价

基于8自由度人椅动力学模型和31自由度车辆模型建立人-车-桥耦合系统,车辆与轨道桥梁通过轮轨接触力及位移协调条件耦合,建立人-车-桥耦合振动方程,采用Newmark-β法对方程组进行求解。对国产300 km/h动力分散式列车的过桥行走过程进行分析,采用乘坐舒适度指标对人体振动舒适性进行评价,并讨论了轨道不平顺等级、车速、乘客数量以及乘客位置对人体舒适程度的影响。     

双螺杆捏合机螺杆转子多场耦合特性数值模拟

以某新型双螺杆捏合机螺杆转子为研究对象,采用间接耦合以及弱耦合方法实现转子温度场和应力场、流场和应力场的耦合特性的数值模拟。将温度场作为体载荷施加在流固耦合结果上,实现螺杆转子温度场-流场-应力场的多物理场耦合特性数值模拟,以研究不同工况下在流场温度、流体压力和不同扭矩对双螺杆转子的综合应力和综合变形的多场耦合作用机理,并对螺杆转子在各物理场单独作用及耦合作用下的应力和变形情况进行对比分析。研究结果表明:与流场对转子产生的变形与应力相比,热变形是导致转子实际变形的主要因素,螺杆转子热变形的变化趋势与其实际综合变形的变化趋势基本一致,而由温度场导致的转子热应力值较小,远小于转子受到流场以及扭矩产生的应力值。根据分析结果可以确定双螺杆捏合机中对转子强度、刚度起主要影响作用的因素,以及确定转子合理工作间隙。研究结果对转子微观形貌的主动反演设计以及工作间隙的合理选择提供理论依据。     

基于CFD/CSD的TRRE排气系统气-热耦合分析

为准确预示壁面温度分布规律,建立TRRE喷管模型.基于MPCCI的气-热耦合数值模拟方法耦合流场求解器FLUENT和结构场求解器ABAQUS进行非稳态的气-热耦合数值计算.计算结果表明:对于TRRE喷管而言,为满足全速域飞行能力,某些工况不可避免产生流动分离或回流区.大部分喷管壁面温度在1000 K以上,低速通道喉道与...     

在线电解修锐-超声珩磨系统多场耦合机理

提出在线电解修锐(Electrolytic in process dressing,ELID)-超声珩磨系统,根据多场耦合理论对ELID-超声珩磨系统阴阳极之间电解液的液-声耦合机理进行仿真,并与超声珩磨、普通珩磨进行对比试验。仿真结果表明:ELID-超声珩磨系统电解液耦合速度增加不明显,但是局部速度变化剧烈,使得电极附近电解液更新加快,有利于加快电极双电层的反应离子传质过程,加快离子浓度更新速度,加快电极反应过程;耦合压力变化剧烈,使得电解液更新速度进一步加强;多频率仿真结果显示,超声振动频率在20~25 kHz的范围内耦合效果较好。同时指出:电解电流脉冲频率和超声振动频率保持一致时能得到较好的耦合作用。利用仿真得到的电解参数、超声参数及珩磨参数分别对ZrO2陶瓷进行ELID-超声珩磨、超声珩磨及传统珩磨试验。对比试验结果显示,ELID-超声珩磨系统、超声珩磨及传统珩磨加工精度分别为0.5μm、1.0μm和5.0μm;ELID-超声珩磨系统加工精度较传统珩磨提高9倍,较超声珩磨提高1倍;在其他条件不变的情况下,由于ELID-超声珩磨系统采用新型声学系统,使得振幅减小,因此,加工效率增加不显著。该ELID-超声珩磨系统更适于难加工材料的超精密珩磨加工。     

基于快速响应的多轴动力头系统框架设计

为实现基于客户定制的多轴动力头的快速响应设计,进行了多轴动力头产品快速响应设计系统体系的研究与分析,并设计了系统实现的技术路线,集成计算机辅助设计、分析软件,架构了支持多轴动力头快速响应设计的系统框架,为后续系统的开发与应用奠定了坚实的基础。     

地铁列车-嵌入式轨道系统动力学性能研究I：理论建模、试验分析及验证

嵌入式轨道作为一种减振降噪轨道结构型式,通常是基于城市街道路面的低地板有轨电车系统设计的,而嵌入式轨道的连续支承特性及其减振降噪优点使其在地铁中具有较好的应用前景。嵌入式轨道在地铁中应用,将面临更高运行速度、更大轴重、更复杂线路条件等挑战,地铁列车-嵌入式轨道系统的动力学行为有待研究。建立地铁列车-嵌入式轨道系统的动力学模型,模型包括轨道系统模型、列车系统模型以及轮轨相互作用模型。其中,轨道子系统为嵌入式轨道系统,是建模和研究的重点。模型考虑了TIMOSHENKO钢轨模型、等效弹簧-阻尼单元支承的柔性轨道板模型、以及钢轨周围的填充材料模型,填充材料模型采用考虑质量的黏弹性弹簧-阻尼单元来模拟以考虑填充材料的惯性、弹性和阻尼特性。在我国首例运用于地铁的嵌入式轨道试验线开展了动力学性能试验研究,基于试验分析了动力学性能并通过试验验证了动力学模型的有效性,建立的分析模型和相关结论为嵌入式轨道结构在我国地铁的应用提供了理论基础和参考。     

车桥耦合振动的拱桥吊杆应力冲击系数分析

基于车桥耦合振动理论及地基微波雷达现场试验,研究了高速铁路拱桥的吊杆应力冲击系数。列车和轨道-桥梁模型分别采用刚体动力学和有限元方法建立,两子系统间通过轮轨线性Hertz接触理论实现耦合。采用地基微波雷达对吊杆两端位移进行测试,分析得到桥梁动力特性、吊杆应力时程及其冲击系数。对比地基微波雷达试验数据,验证理论模型的正确性,并基于该模型分析车速、单双线行驶和轨道不平顺对吊杆应力冲击系数的影响规律。结果表明:吊杆应力冲击系数随车速的增加而增大,当车速为300km/h时车桥共振导致吊杆应力冲击系数显著增大;德国低干扰轨道谱样本对吊杆应力冲击系数影响较小,但随着轨道平顺性的劣化,吊杆应力冲击系数显著增大。     

混合动力电动汽车机电耦合系统构型分析

基于混合动力汽车机电耦合系统的实际应用情况和实现动力耦合装置的不同,参考机械式变速器的定义,将机电耦合系统分为固定轴式和行星齿轮式2大类型,并通过实例进行了耦合方式、工作模式、动力传递路径等拓扑学分析。基于对发动机工况的优化和系统效率,对2种机电耦合系统构型进行了分析评价,可根据实际使用情况进行最优选择。     

参数对齿轮耦合的转子-轴承系统响应的影响

根据线性动力学理论 ,建立了齿轮耦合的转子 -轴承系统的运动方程。用数值分析方法 ,研究了齿轮传动比、压力角、螺旋角、齿轮位置、功率、轴承间隙比与宽径比对系统不平衡响应的影响。结果发现 ,除压力角外 ,其它参数对系统响应有明显影响 ,通过调整系统参数 ,可大大降低系统不平衡响应的幅值     

大流量多路阀稳态液动力仿真分析

针对工程实际中大流量多路阀稳态液动力分析和预测困难的问题,采用流场仿真手段,对阀芯受力情况进行了数值模拟,并通过不同开度和流量下试验结果验证了数值模拟的正确性。通过对比不同湍流模型对于仿真结果的影响,得出Realizable k-ε模型在大流量多路阀稳态液动力仿真中能够更好的拟合试验数据的结论。通过分析仿真云图,发现多路阀在节流入口处易产生压力损失和射流现象,同时指出了射流角度随着开口度的变化而改变。研究结果为准确预测和分析多路阀稳态液动力提供了参考。     

内燃动车动力包刚柔耦合系统动力学特性分析

以某带空冷、静压泵装置双子系统的典型内燃电传动车组动力包为研究对象,分别考虑构架刚性和柔性建立动力学模型,研究中间构架柔性对带双子系统的双层隔振系统模态特性和谐响应的影响.研究表明:构架柔性对机组整机振动能量的影响很小,最大仅有0.58％;考虑构架柔性后,构架上的振动响应在整个频段上仍是以刚体振动模态响应为基础,对于构...     

水基动力无杆抽油系统流——固耦合有限元分析

水基动力无杆抽油系统是一个全新的抽油系统,系统受力变形是失效的主要因素之一,因此对此新型系统进行受力分析非常有意义,有助于找到系统的薄弱环节.因此针对系统的动力缸,基于流体动力学理论与流固耦合理论,运用有限元分析方法进行了系统不同压力和流速下的结构应力分析.结果表明：系统最大应力处与流体最大液压冲击处不重合,改变压力和流速都会对最大应力产生影响,且应力变化具有非线性性.研究得到了动力缸最大应力变化规律,这有利于进一步开展系统故障分析,并对系统优化设计有理论意义和实际价值.     

地铁列车-嵌入式轨道系统动力学性能研究Ⅲ:嵌入式轨道与普通轨道动态响应对比分析

嵌入式轨道在地铁中应用具有减振降噪、抑制波磨等优势,目前对嵌入式轨道的动力学性能有一定的认知,然而嵌入式轨道和普通轨道系统在动力学性能上的量化差异有待进一步探明。基于首次在我国某地铁铺设的嵌入式连续支承无砟轨道试验线,在相同条件下开展地铁列车-嵌入式轨道系统和地铁列车-普通轨道系统关键位置动态振动特性测试,对比分析列车通过嵌入式轨道和普通轨道的轨道固有振动特性差异、运行稳定性和平稳性差异、钢轨和车辆关键位置的振动特性差异,评价嵌入式轨道在地铁中的实际应用效果。研究成果为地铁嵌入式轨道的实际运用提供了依据和参考。     

电机-变速器一体化系统多场耦合分析

纯电动汽车用电机-变速器一体化系统,由于其电机功率大、转速高、系统结构紧凑等特点,其发热问题较为突出,而对该系统的温度场及应力场进行准确仿真,必须考虑系统的电场、磁场、结构场和温度场间的耦合效应。基于多场耦合理论对以上各场建立耦合模型,通过对系统的损耗计算,运用载荷传递法在ANSYS软件中实现了多场耦合分析。将分析结果与实际情况进行了对比分析,验证了该模型的可行性。     

基于热-结构耦合的干气压缩机出口输气管道应力分析

结合高温高压管道在生产中的重要性,利用大型有限元分析软件ANSYS对输气管道的温度场和应力应变场的变化进行分析研究。采用具备符合高温高压管道受力特点的ANSYS单元,对管道进行热结构耦合的应力分析,掌握了管道在内压恒定、不同温度载荷下的应力分布规律。计算结果表明,当管道温差过大时,外壁所受应力较大,应进行必要的保温措施,从而防止管道泄漏或破裂等恶性事故的发生。     

流-固-热多物理场耦合作用下安全阀密封性分析

针对弹簧式安全阀快速回座使得阀盘与喷嘴之间发生冲击进而导致密封结构破坏的问题,提出了考虑流-固-热多场耦合的阀门冲击过程分析方法。建立了用于安全阀瞬态过程仿真的CFD模型,同时针对弹簧式安全阀的固体结构建立了有限元模型,并开展了热力学、静力学与动力学仿真和试验对比。结果表明,仿真和试验所测得的阀瓣位移的变化趋势一致,两者偏差为9.86%,最后时刻的阀瓣速度偏差为3.70%,冲击力两者的偏差为6.94%;随着介质压力增大到18.50 MPa,阀盘最大应力和最大接触压力都呈现了先减少、再增大的趋势,同时,密封面实际接触位置由外圈过渡到内圈。研究结果可为安全阀前期设计提供依据。