车轨桥空间耦合振动引起的环境振动与隔振措施

城市轨道交通车轨桥系统产生的振动通过周边土体传到建筑物基础从而引起建筑物的振动.针对该问题,首先建立了车辆-无碴轨道-桥梁系统空间耦合振动模型,通过随机振动分析得到桥墩墩底反力;然后建立了桥梁周边土体-建筑物系统的三维分析模型,得到了周边土体及建筑物的振动影响;最后在以上土体-建筑物三维模型中加设隔振沟进行隔振,分析其隔振效果.分析结果表明,隔振沟的隔振效果显著.     

车轨桥振动系统垂向模型和空间模型的比较

分别建立了车辆-轨道-桥梁系统的垂向耦合振动模型和空间耦合振动模型,并通过功率普密度得到轨道高低不平顺的时域模拟样本,以其作为激励,分析两种模型下车辆-轨道-桥梁耦合振动系统的振动响应。通过对比相同轨道高低不平顺激励下垂向振动模型和空间振动模型的垂向振动响应计算结果,分析了两种模型的优缺点和适用性。     

车辆-轨道-桥梁空间耦合振动引起的环境振动

首先建立了车辆-无碴轨道-桥梁系统空间耦合振动模型,通过随机振动分析得到桥墩墩底反力,然后建立了土体-建筑物的三维有限元模型,并将以上得到的墩底反力作为土体-建筑物三维有限元模型的外部激励。分析结果表明,周围土体振动强度随距离的增加而减小,且都存在反弹区 周围建筑物的振动强度随桥墩距离的增大而减小,且在建筑物低层横向和竖向振动相差不大,但是到了高层处横向振动明显大于竖向振动。     

轨道刚度不平顺对高速车-轨-桥系统振动的影响

轨道刚度不平顺从轨面上难以区分,当列车通过时则会产生巨大的轮轨冲击或轨道变形,严重影响系统的安全平稳运营.针对该问题,首先解析推导了轨道刚度不平顺的数学表达式,并基于列车-轨道-桥梁动力相互作用理论建立了高速列车-板式轨道-轨桥耦合动力学模型;在此基础上从时域和频域角度研究了常规型轨道刚度不平顺对系统的影响;并以扣件失...     

车-桥耦合振动2019年度研究进展

车辆运行于桥梁上,车辆与桥梁之间相互作用、相互影响,称为车-桥耦合振动。车-桥耦合振动理论为桥梁设计、线路运营、维护及管理提供了理论基础、分析方法和评估手段,具有重要的工程应用价值。自20世纪起,众多学者已经开展了大量卓有成效的研究工作。近年来,中国交通运输行业飞速发展,稠密的交通网、紧张的运能、复杂的线路条件等因素对传统的车-桥耦合振动理论提出了新的挑战,也催生了相关先进理论技术的发展。为了促进该领域后续更加全面深入的基础研究,对轨道不平顺作用下的车-桥耦合振动、轨道不平顺作用下的车-桥耦合随机振动、风-车-桥耦合振动、地震-车-桥耦合振动、磁浮交通车辆-轨道梁耦合振动等5个方面在2019年的研究进展进行了总结,并对研究热点和展望进行了梳理。     

轨道不平顺与轮轨匹配对地铁车辆晃动的影响

为了综合分析轨道不平顺与轮轨匹配对地铁车辆晃动的影响机理,采用动力学试验与数值仿真相结合的方法展开研究.测试车辆晃动的横向振动加速度、轮轨廓形及轨道不平顺,掌握车辆晃动、不同轮轨匹配特征,分析轨道不平顺及轮轨匹配对车辆晃动的影响.结果表明：当地铁运行线路存在周期性轨道不平顺时,将严重影响车辆平稳性;不同轮轨型面匹配引起的转向架蛇行运动频率与轨道激励频率、车体滚摆模态频率的接近程度不同,是导致车辆平稳性存在差异的原因.及时处理轨道周期性不平顺,合理控制轮轨型面匹配的等效锥度能够有效改善地铁车辆的运行品质.     

基于转向架试验台的轨道不平顺模拟试验

以线路实测的轨道不平顺线路谱为依据,计算得到试验台的驱动位移谱,基于转向架试验台实现对轨道不平顺线路谱的复现。提出了一种通过测量运动平台多点位移解耦计算平台三个自由度运动的方法来验证试验台对轨道不平顺的复现效果,根据解耦方法分别推导出了轨道不平顺的水平不平顺、高低不平顺和方向不平顺的参数公式,通过4个激光位移传感器实时测量了运动平台4个位置的位移量,并根据测量数据计算出了运动平台实时的横向位移、垂向位移和侧滚角度。试验结果证明,所提出的验证方法可行,试验台可以准确地复现轨道不平顺线路谱,提供理想的线路模拟试验条件。     

青藏铁路轨道不平顺变化特征

目的分析青藏铁路实际轨道检测数据,研究轨道不平顺的轨道谱变化特征及特点,为青藏铁路的正常运营提供技术支持．方法通过GJ-4型轨检车对青藏铁路的轨道进行了不平顺数据的采集,对采集数据的异常值进行了处理与修正,采用的轮次法检验了所采集数据的平稳性,运用改进的平均周期图法计算了青藏铁路轨道谱,并对功率谱密度曲线进行了拟合．结果青藏铁路轨检车检测数据为平稳信号,青藏铁路各类轨道不平顺主要集中分布在空间频率为[10-1,10 ^0]范围附近,不平顺随机波形的波长组成成分分布在[0．1,100]m的区间内．功率谱密度曲线表明振动主要产生在波长[1,10]m区间范围内,铁轨左、右高低和左、右轨向的功率谱密度图相近或基本相同．结论目前青藏铁路轨道状态较好,通过对轨检车实测记录的分析,得到该路线轨道不平顺的状况,为青藏铁路的正常运营提供了技术支持．     

基于惯性基准法的短波不平顺影响因素研究

针对轨面短波不平顺敏感因素问题,利用多体动力学软件Universal Mechanical建立车辆-轨道耦合动力学模型,基于惯性基准法原理仿真检测轨面短波高低不平顺,分析轨道结构及其关键参数对轨面短波高低不平顺的影响.分析结果表明,柔性轨道估算不平顺大于无质量轨道,最大幅值差为0.076 mm,轨道结构振动对轨面短波高低不平顺具有一定影响,主要影响波长范围为0.15～0.46 m;扣件系统垂向刚度对短波不平顺的影响较大,幅值变化明显,波长0.15～0.33 m内轨道谱随扣件刚度的增大显著增大;短波不平顺随扣件阻尼、路基支承刚度及路基支承阻尼的增大而减小,主要影响波长范围分别为0.27～0.46、0.15～0.33及0.28～0.40 m;短波不平顺随轨枕间距的增大而略增大.研究成果可为短波不平顺的维护与控制提供理论依据,为列车运营安全提供保障.     

考虑跳车情况下的车-桥耦合振动研究

为研究跳车情况下的车-桥耦合振动,运用结构动力学理论,建立车辆过桥时考虑桥面不平度引起的跳车情况下的车-桥耦合振动计算模型。采用Newmark新型显式积分方法获得车-桥耦合振动响应的数值解。讨论车辆通过不平度较大的桥面而发生跳车现象时,在考虑跳车与不考虑跳车2种情况下车辆对桥梁的冲击作用。分析结果表明:跳车对桥梁的冲击作用显著。尤其当车辆质量较大或以较高速度过桥时,考虑跳车作用下的车-桥耦合振动比不考虑跳车更接近真实工况;车辆通过路面不平度较大的桥梁时,必须考虑跳车现象的发生。     

高速铁路随机振动轨道动力响应的概率分析

视车辆、轨道为一个系统,利用弹性系统动力学总势能不变值原理和形成矩阵的"对号入座"法则建立该系统的竖向振动方程,考虑轨道随机不平顺,得到列车5种运行速度下轨道的随机动力响应.列车每种速度下每次得到的轨道动力响应最大值视为随机变量的一次观察值.计算结果表明:列车每种速度下钢轨和轨道板的位移最大值、加速度最大值、车轮加速度最大值以及轮轨力最大值等随机变量均服从正态分布;随着列车运行速度增加,轮轨力最大值随机变量的均值和轨道动力响应最大值随机变量的均值亦增加.     

武汉轻轨系统轨道结构随机振动研究

利用模态分析法,建立了车辆-轨道垂向耦合动力计算模型。在模型中,车辆为附有二系弹簧的整车模型,钢轨被离散为双层弹性基础上的欧拉梁。以随机振动理论为基础,分析了列车荷载作用下武汉轻轨系统轨道结构的垂向动力响应特征,得到了车辆、钢轨、轨枕、道床的响应功率谱密度函数以及轮轨之间的动作用力功率谱密度函数。结果表明,钢轨的垂向振动能量主要集中在高频段区域,由轨面垂向短波不平顺激发。     

轨道交通中无砟轨道动力模型分析

本文首先对轨道交通中广泛采用的无砟轨道结构的减振特点进行了分析,并在对其结构尺寸分析的基础上,针对预制式轨道板结构的特点,本文建立了预制式浮置板结构的动力分析模型,即结构的刚体振动模型。同时比较了现浇连续型轨道板的梁的振动分析模型,根据无砟轨道轨道板上述两种动力分析模型对计算结果的影响分析,确定了轨道板上述两种动力模型的应用范围：刚体模型在工程中一般适应于预制式无砟轨道结构,当轨道板的长厚比小于或等于25时,其动力模型取为刚体模型;反之,轨道板的长厚比大于25时其动力模型取为梁模型,梁模型一般适应于现浇的无砟轨道轨道板结构。     

基于LabVIEW的轨道垂向振动实验系统测控软件设计

基于LabVIEW设计了轨道垂向振动实验系统测控软件,主要包括实验小车手动、自动运行控制和激振机构激振控制程序模块、数据采集和信号处理程序模块,以及数据存储程序模块.利用该软件进行实验测试,采集数据与仿真结果相互对比验证,结果表明该软件能够实现数据采集功能.     

基础刚度突变对双块式无砟轨道振动的影响

为了研究基础刚度突变对双块式无砟轨道垂向振动的影响,运用通用有限元软件ANSYS建立了双块式无砟轨道垂向动力学有限元模型.分析了模拟列车荷载通过5种不同基础刚度比时,无砟轨道结构的垂向振动响应.结果表明:基础刚度突变和列车行车速度对无砟轨道结构垂向振动的影响十分显著,为了保证列车平稳运行和减缓轨道结构的破坏,需在基础刚度突变处设置过渡段.     

并条机振动产生的周期性疵点在波谱图上的响应

本文以分析波谱图为主要手段,测试了细纱、并条所纺纱条的均匀度波谱图,用重复试验的方法绘制了波谱图峰值变化曲线。用 L-TEST 测得相应片段间的均匀度曲线图,进而讨论了因并条机振动而造成的周期性疵点在波谱图、均匀度曲线图上所反映的规律和特点,以及获得该图的测试方法。     

武广高速铁路轨道不平顺谱特征分析

以武广高速铁路轨道不平顺检测数据作为样本,对轨道不平顺谱的特征进行分析.首先,对检测数据进行功率谱分析,并与欧洲高速铁路谱进行比较,结果表明:轨道不平顺谱低于欧洲高速铁路轨道不平顺下限谱,但方向不平顺谱值相对较大;其次,利用相干函数对轨道不平顺和车体垂向和水平振动加速度进行相干分析,得出轨道不平顺不利波长范围;最后计算轨道不平顺的Hilbert时频谱,得出长波不平顺为高低不平顺和水平不平顺能量的主要波长成分,而中长波不平顺为方向不平顺和轨距不平顺的主要波长成分.