跨座式单轨交通车辆用基础制动装置制动盘国产化分析

介绍了制动盘装配位置、工作特点及使用要求,通过对现有重庆跨座式单轨交通车辆用制动盘工作特点的分析,结合当前国内铸造技术水平,对制动盘材质进行小样性能试验分析,并进行了台架试验和装车试验验证。对单轨列车制动盘铸造工艺进行了国产化研究,从中积累类似制动盘的铸造经验。     

基于Timoshenko梁的轨道系统动力响应模拟

推导了移动荷载作用下轨道位移的积分表达式，对轨道系统进行了离散化并进行了数值计算。     

温差对磁浮双跨轨道梁变形的影响

为探讨现有规定对磁悬浮轨道梁受温差荷载作用下产生的位移要求是否过于严苛,建立三种不同截面高度的磁浮双跨轨道梁有限元模型进行稳态分析,得到三种不同环境温度下的温度分布及竖向、横向最大位移。比较分析可知:竖向挠跨比均不满足现有规范,现有规范过于严苛;横向挠跨比均满足现有规范。     

跨座式单轨转向架分离装置的研究与设计

转向架分离装置是轻轨大型关键非标设备.在简要介绍和分析国外类似设备的基础上,详细地论述了跨座式单轨转向架分离装置的设计.重庆轻轨是我国第一条跨座式单轨,因此该设备亦是国内首例.     

特重车交通荷载作用下大跨拱桥动力响应分析

为研究特重车交通荷载工况作用下大跨拱桥的动力响应特点,以河北省宣大高速公路上某大桥的动态称重系统所采集的近3年的交通数据为基础,定义并提取了特重车的交通荷载工况,进而分析了不同类型特重车交通荷载工况所占比例及每个特重车交通荷载工况车辆总质量的分布规律。利用随机车流-桥梁耦合振动分析软件计算了大跨拱桥在特重车交通荷载作用下的空间动力响应,并与新旧桥梁规范中的设计车辆荷载对应的响应进行了对比。结果表明：新规范对拱桥关键部位的设计荷载定义更为保守,实测的交通荷载工况中仅有极少数特重车交通荷载工况对应的响应超过了设计车辆荷载对应的响应;对于该大跨拱桥,新桥梁规范中的设计车辆荷载能够较充分地考虑大部分特重车交通荷载作用对桥梁结构整体受力产生的不利影响。     

移动荷载作用下轨道系统的动力特性分析

以移动荷载作用下的轨道系统为研究对象，采用了轨道－枕木－碎石垫层协同分析的方法，将轨道系统简化为弹性地基梁模型，通过反应谱和动力响应的计算，对其动力特性进行了分析。研究结果表明：考虑协同作用时的临界速度比不考虑时协同作用时的有显著的降低，而且随着初始频率的增大，临界速度也在降低；轨道的最大响应总是发生在列车运行到该观测点处（t=0时），而且随土层厚度的增加而增大。     

最小余能原理在Timoshenko梁动力分析中的应用(Ⅲ)--多跨连续梁的固有频率

应用最小余能原理的理论和方法，对Timoshenko梁进行动力分析，分别计算了对称截面及非对称截面多跨连续梁，当相邻跨按对称振型振动时的固有频率，讨论了不同边界条件对固有频率的影响。     

最小余能原理在Timoshenko梁动力分析中的应用（I）——对称截面梁

本应用最小余能原理的理论和方法对Timoshenko梁进行动力分析。具体地计算了对称截面梁的固有频率及强迫振动的位移响应,对不同支承条件下梁的固有频率给出了相应的结果。     

基于精细梁模型的向量式有限元分析

精细梁不同于Euler梁和Timoshenko梁,该模型在考虑剪切变形的同时还考虑了横向弯曲时截面转动产生的附加轴向位移及横向剪切变形影响截面抗弯刚度后产生的附加横向位移。推导了适用于向量式有限元分析的精细梁单元应变和内力表达式,采用FORTRAN自编了向量式有限元程序。对悬臂梁、两端固支梁和门式框架进行了算例分析,对比了采用不同梁单元模型下结构的竖向位移。结果表明:当高跨比较小时,3种梁单元的竖向位移相差不大;当高跨比较大时,精细梁单元的竖向位移较Euler梁和Timoshenko梁明显增大,表明剪切变形及刚度折减引起的附加轴向位移、附加横向位移不能忽略。精细梁单元模型对高跨比较大的梁进行分析可望得到更精确的结果。     

浮置式轨道在实测轮轨力作用下的动力响应

针对现有的三种浮置式轨道结构建立三维有限元模型,通过大型有限元软件ANSYS对三者施加一试验中实测的轮轨力数据,分别得到三种浮置式轨道结构的动态响应,而后再做以比较,定性的得到三种浮置式轨道结构的减振降噪效果以及各自固有频率的范围,从而提出在实际工程应用中不同工况条件下浮置式轨道结构合理的选型、应用以及搭配方案,并为浮置式轨道的其他动力特性的分析提供了一个关键的动态理论参数.     

交通荷载作用下高填方涵洞动力响应研究

通过建立高填方路堤下拱涵数值模型,对拱涵修筑和路堤填筑过程进行了模拟.在道路顶面沿纵向施加循环交通荷载,探究拱涵在交通荷载作用下的受力与变形的动力响应.着重论述了荷载循环次数、荷载大小以及行车速度对拱涵动力响应的影响.结果表明:在交通荷载作用下,拱圈结构受力较大,为拱涵最薄弱的位置;当荷载循环次数大于8次时,路面沉降与涵顶垂直土压力趋于稳定;涵顶土压力随交通荷载的增大而逐渐增加;行车速度对涵顶垂直土压力和基底土压力影响较小.     

弹性基础上梁的瞬态动力响应

研究了弹性基础上横向动力载荷作用下Euler梁的瞬态动力响应问题.采用模态叠加法推导出了动力载荷作用下弹性基础上梁的动挠度解析表达式,且分别给出了梁在突加和阶跃两种载荷作用下中点挠度的动力响应曲线.     

水平及抗弯约束对梁抗爆动力响应的影响分析

边界约束的差异会直接影响结构的抗爆动力响应及承载能力,建立了水平弹性约束和抗弯约束条件下抗爆梁在弹性阶段的数值差分计算方法和塑性阶段的理论解析方法,并计算分析了水平约束刚度、荷载形式以及屈服弯矩动力强化系数对动力响应的影响。计算结果表明,在塑性阶段,水平约束和抗弯约束影响结构的动态响应显著,水平约束使梁截面在变形过程中产生横向压力,抗弯约束直接限制刚体转动,均有效降低了梁位移动力系数,相对提高结构的承载力。相同约束刚度和荷载峰值条件下,平台荷载下结构的位移动力函数均高于三角形荷载下位移动力函数,说明动力荷载的作用时间越长,对结构承载越不利。另外考虑屈服弯矩的动力增强系数时,可提高结构的抗爆潜力。     

移动荷载作用下加筋路堤和轨道系统的三维动力响应

用解析法研究了加筋路堤上轨道系统在移动荷载作用下的三维动力响应问题。基于Biot多孔弹性介质的波动理论,建立了加筋路堤轨道系统分析模型。将钢轨简化为无限长弹性Euler梁,将枕木简化为连续质量块,将加筋路堤作为一横观各向同性层来考虑,将下卧土体考虑为由Biot波动方程描述的饱和半空间。联立轨道系统、加筋路堤和下卧土体的动力方程,在Fourier变换域内求解荷载作用下钢轨位移和土体位移的表达式,将求得的表达式进行Fourier逆变换得到其在时域里的表达式。研究了列车移动速度、加筋路堤层的厚度、荷载幅值大小和加筋率等对路堤及轨道系统动力响应的影响。计算结果表明,钢轨竖向变形随着速度的增大呈现先增大后减小的趋势;加筋路堤上的钢轨竖向变形显著小于同厚度下未加筋路堤上的钢轨竖向变形;钢轨竖向变形随着荷载幅值的增大而增大;随着加筋率的增大而减小。     

移动荷载作用下土体动力响应的参数影响分析Ⅱ列车-轨道-地基系统

采用移动坐标系,用双自由度体系模拟作用于轨道体系的车体荷载,结合粘弹性半空间积分变换解,求出列车——轨道——地基系统动力响应基本解.算例验证表明本文分析方法的正确性,数值分析了荷载移动速度、频率和土体弹性模量对系统动力响应的影响,并与荷载直接作用在地基上时地基土响应作比较,给出对工程实践有意义的结论.     

跨座式单轨交通车辆用基础制动装置国产制动盘热特性分析

对重庆跨座式单轨车辆用国产制动盘和原装制动盘的热特性进行计算,将国产制动盘和原装制动盘热特性进行对比分析,并进行台架试验和装车试验验证。结果显示:国产制动盘完全满足单轨列车的使用要求,为实现齿轮箱国产化提供技术支持。     

移动荷载下Winkler梁稳态动力响应分析

运用傅立叶变换和留数理论得到了变速移动荷载下无限长Winkler梁稳态动力响应的解析表达式。与KenneY的经典解求解过程相比，文中给出的求解过程具有更加明确的物理意义。进一步探讨了阻尼在求解过程中的作用，并指出了经典解在处理阻尼时存在的问题。     

十字交叉梁结构的动力分析

应用最小余能原理的理论和方法,对十字交叉粱结构进行动力分析,应用初等弯曲理论,计算了全部简支结构的固有频率及干扰力作用下的位移响应,讨论了剪力及不同约束条件对固有频率的影响。     

三跨斜交T梁动力特性分析

为了研究在双向地震激励下两跨斜交简支梁桥桥面的旋转效应,选取OpenSees建立考虑两跨梁体间纵向、梁体与挡块间横向碰撞的有限元模型,从模态特征与地震反应2个层面分析了斜度、横隔梁数量及布置方式、下部结构支承刚度和跨径布置对两跨斜交简支梁桥桥面旋转的影响.结果表明：斜交简支梁桥的面内旋转振型早于正交桥出现;斜度的增大加剧了桥面的旋转;非对称结构的低阶振型表现为平动与桥面内旋转的耦合振动,其结构偏心效应加剧了桥面的旋转;不设或设置过多的横隔梁、采用平行于支承边布置横隔梁均会加剧桥面的旋转;纵向碰撞对不同斜度的两跨斜交简支梁桥桥面旋转有不同的作用效果;横向挡块能有效抑制两跨斜交简支梁桥桥面的旋转.