跨座式单轨曲线梁桥的车桥耦合振动分析

文章基于车桥耦合振动分析理论,对跨座式单轨车辆在曲线桥梁上运行时的车桥耦合振动状态进行了研究。车桥耦合动力系统包含车辆、桥梁子系统两部分,车辆与桥梁之间以轮轨关系相连。采用模态叠加法建立桥梁系统的振动方程,运用Lagrange方程推导单轨车辆系统的运动方程,通过单轨车辆充气轮胎的特性建立轮轨接触关系式。采用移动坐标系通过坐标变换,解决车辆曲线通过桥梁时的几何关系,同时考虑车辆运动过程中离心力。通过全过程迭代法求解车桥耦合系统振动方程。基于这些理论分析,对某跨径为24 m、曲线半径为300 m的跨座式单轨桥梁进行列车—曲线桥梁振动分析,得到单轨车辆通过曲线桥时的车桥振动特性和规律。     

油液离心力对变速箱换挡离合器的性能影响研究

离合器是动力换挡变速器最重要的部件之一,动力的传递是靠离合器中摩擦副的结合和分离来实现的.离合器的结合及分离特性,直接影响变速箱的性能.变速箱换挡离合器高速旋转时,由于旋转油缸里的液压油会因为离心力不能快速排出油缸,对活塞产生一定的压力,离合器分离不能瞬时完成使摩擦副滑膜,导致离合器烧坏.本文通过分析油液离心力对某定轴动力换挡变速箱离合器的影响,最终确认了采用自动倒空阀解决油液离心力有害影响的措施,并通过试验验证,提高变速箱的性能.     

浅析曲线轨道外轨超高设计

本文通过对机车车辆行驶曲线轨道时,对轨道作用不利于行车安全的分析,进而明确了设置曲线轨道超高的目的,同时从机车车辆经过曲线时的受力分析（车辆所产生的离心力是造成不利因素的起源,因而要有一个力来与之平衡,才能避免或最大程度减少对行车的危害）推算出曲线超高的计算方法（以力的平衡原理）。为设计曲线外轨超高提供了有力的支持。     

基于ANSYS的清扫车提料驱动滚筒的优化设计

针对清扫车驱动滚筒使用中易损坏问题,对其进行了结构优化设计.分析了驱动滚筒在工作中的受力情况,用Pro/E建立了其实体模型,采用有限元分析软件ANSYS对其进行了结构静力分析和动力特性分析,确定了周期性激振力及离心力对其动力特性的影响.所设计驱动滚筒的强度和刚度均满足设计要求,滚筒工作转速避开了共振区,离心力对滚筒的动...     

匝道桥实体模型建模方法及有限元分析

为了研究匝道桥梁在复杂移动荷载作用下的详细受力状态,基于三维有限元软件ABABQUS,对一实际匝道桥梁的建模和分析方法进行了研究。首先通过几何计算得到了匝道桥截面的特征点坐标,并通过CAD软件建立了匝道桥梁的精细三维模型;其次通过Hypermesh进行复杂三维模型的网格划分,得到了适应于匝道桥的网格划分方式;在ABAQUS中关联Fortran并调用Dload函数的形式施加了移动车辆荷载,并通过建立圆柱坐标系的形式施加了车辆制动离心力荷载的施加方式。最后在ABAQUS中进行了静力分析和移动车辆荷载应力分析。研究结果表明,基于以上建模思路建立的实体匝道桥几何建模的一般方法、车道荷载和离心力的施加方法可有效反应桥梁的受力特征,移动荷载和离心荷载施加方法可适用该类型曲线桥梁。     

地铁小半径曲线过渡段优化分析

根据部分地铁线路小半径曲线不同区段下的减振要求,开展地铁小半径曲线过渡段优化的研究。利用多体动力学仿真软件Simpack建立包括地铁车辆和轨道结构的车辆系统动力学模型,分析在小半径曲线工况下,不同过渡形式下钢轨的动力特性和车体的平稳性。计算结果表明,在钢轨不平顺指标上,线性过渡方式具有一定的优势。通过不同分段数的过渡效果可知,一段式过渡是简便且有效的过渡方式。     

公路工程设计中的超高设计分析

公路超高设计是一种保障曲线路段形成安全的重要措施,超高设计在设计中主要的思路就是保障直接路段和曲线路段过渡顺畅,超高合理,最大限度的控制离心力对车辆的影响,以此保证横向的稳定和安全舒适性。     

曲线箱梁桥动力计算模型与动力特性参数分析

探讨了曲梁模型、梁格模型及板壳单元模型等三种常用有限元模型对曲线箱梁桥动力特性计算的影响,通过比较分析,得到了梁格模型是模拟曲线箱梁桥较为合适的动力计算模型的结论。利用梁格模型建立两跨连续混凝土曲线箱梁桥的动力计算模型,分析了跨径比和跨宽比参数对其动力特性的影响,并得到了影响规律。     

某隧道洞口仰坡动力响应现场测试研究

通过现场试验,测试了不同车辆轴重与车速对隧道仰坡动力响应的影响,分析了不同车速和车辆轴重的列车通过时,引起隧道仰坡的动力响应特性,指出仰坡的动力响应与列车的速度有关,在列车的速度不断增大时,隧道仰坡的振动加速度峰值也相对增大,且仰坡中部的加速度峰值比仰坡底部要略大一些;从对仰坡实测数据的频谱分析和1/3倍频程分析中可知,仰坡的动力响应特性与列车的轴重有关。     

混凝土曲线箱梁桥爬移理论计算与数值分析——以跃村互通式立交桥B匝道桥为工程背景

随着混凝土曲线梁桥的大量建立和长期运营,混凝土曲线梁桥呈现出的爬移问题受到业内外的广泛关注。文章以弯梁桥纯扭转分析理论为基础,从理论上推导了收缩徐变、预应力、温度变化、离心力等荷载作用下混凝土曲线箱梁桥位移的计算方法。在此基础上,针对某一实际工程,采用理论计算与数值分析相结合的方法,对其在外荷载作用下的变形情况进行了分析。结果表明:混凝土收缩和温度变化是引起爬移的主要原因。混凝土徐变及预应力对混凝土曲线箱梁桥径向位移可以忽略不计,同时,当车辆按照设计时速和标准载重条件行驶时,离心力对径向位移的影响可以忽略不计。     

基于五自由度车辆模型的桥头搭板容许纵坡变化值研究

桥头搭板纵坡变化值是桥头跳车严重与否的决定因素,但迄今为止其容许值多据行车调查确定,本文对其进行理论研究。采用折线形状的路桥过渡段模型和五自由度车辆模型,考虑上桥和下桥两个方向,认为车辆通过路桥过渡段做一定初始条件下的强迫振动,并将其全过程分为首尾相连的四个阶段,而且将前一阶段末车辆的振动状态经修正后作为后一阶段振动的初始条件,用拉普拉斯变换法对人-车-路系统的相互作用进行了动力响应分析,得到了人的加速度及路面对车的作用力随时间的变化曲线、人的加速度最大瞬态振动值和路面对车的最大作用力。最后,考虑汽车行驶的舒适性和安全性,以加速度最大瞬态振动值作为行驶舒适性指标,提出了搭板容许纵坡变化值的确定方法和步骤。     

车辆碰撞钢筋混凝土桥墩撞击力计算方法研究

在试验基础上,探讨了车辆碰撞钢筋混凝土桥墩的撞击力计算方法。应变分析法是根据弹性阶段应变与曲率的关系、曲率与弯矩的关系以及弯矩与外荷载的关系,建立起应变与外荷载的关系,从而根据应变时程求解撞击力时程。动力分析法是将冲击系统简化为双自由度的质量—弹簧体系,忽略桥墩的阻尼作用,建立动力方程,从而求解出撞击力时程。计算结果与试验结果对比表明,本文给出的算法是可行的,具有一定的工程应用价值。     

车辆荷载及盾构施工对既有快速路基坑三维数值模拟

以杭富城际铁路盾构下穿既有快速路基坑为研究背景,利用PLAXIS 3D对地面车辆动荷载及盾构施工下穿既有快速路基坑进行三维数值模拟,分析对既有快速路基坑力学性状的影响.研究表明,车辆动荷载和盾构施工对既有基坑的影响主要体现在对周围土体的扰动上,盾构施工主要影响基坑底板,使基坑底部隆起变形,车辆荷载主要影响基坑上部,车辆...     

Experimental and semi-analytical studies on the aerodynamic forces acting on a vehicle passing through the wake of a bridge tower in cross wind

In a strong cross wind, sudden change of wind velocity in the wake of a bridge tower causes rapid change of the aerodynamic forces acting on a passing vehicle, which may result in an accident due to driver’s miss-steering. This paper discusses and clarifies the transient characteristics of the aerodynamic forces acting on a ground vehicle in high cross winds when the vehicle is passing through the wake of a bridge tower using a scale model in a wind tunnel experiment. Various parameters, such as wind speed and direction, type of vehicle and tower, were considered in the study.The side force and yawing moment acting on the vehicle model were measured using strain gauges on the model-supporting system that was designed as two cantilever beams with high stiffness. Characteristics of the aerodynamic forces acting on the vehicle model were described and the prediction methods that considered the wind non-uniformity acting on the vehicle were proposed and their applicability was studied.For the side force, the quasi-steady forces based on the relative wind velocity acting at the c.g. of the vehicle model generally agreed with the measured results. Changes in side force were found to be more or less proportional to the wind speed distribution. For the yawing moment, however, the quasi-steady prediction did not agree well with the measured results due to the wind non-uniformity. Therefore, a modified prediction method was proposed that included the effects of wind non-uniformity in a simple manner. Depending on the case, the agreement of prediction and measured results was still not good quantitatively, but from the qualitative point of view, the proposed prediction method could reproduce the yawing moment peak that was similar to the experimental results.     

Extracting the bridge frequencies indirectly from a passing vehicle: Parametric study

Previous studies on the extraction of the bridge frequencies indirectly from the dynamic response of a passing vehicle were focused primarily on the feasibility of the technique. Few investigations have been conducted to study the effects of key dynamic parameters of the system on the vertical response of the passing vehicle. To fill such a gap, the key parameters will be studied not only for evaluating their relative influence, but for increasing the probability of successfully identifying the bridge frequencies of concern. Various amplitude ratios will be defined and expressed in terms of the key parameters, serving as useful indicators for evaluating the probability of successful identification of the bridge frequencies from the passing vehicle. For the two cases studied, in which either one or two bridge frequencies are to be identified, it was shown that the initial amplitude ratio plays a role that is more important than the others in successful identification of the bridge frequencies. Suggestions are made for application of the technique in the field.     

基于ADAMS的飞机除冰车臂架调平机构仿真分析

为了寻求飞机除冰车臂架的最优调平机构,研究各液压缸动态受力情况,利用ADAMS软件建立飞机除冰车的臂架调平机构仿真模型,通过臂架举升仿真分析得到该臂架优化铰点后的动态调平角曲线,可以很好地满足调平使用要求。从臂架调平机构仿真分析得到的各液压缸动态受力曲线和速度曲线中,获得各液压缸受力的最大值及其对应的角度,并得出各液压缸准确可靠的行程。对飞机除冰车、臂架类高空作业装置的调平机构和液压缸设计,提供高效的设计方法和理论依据。     

曲线连续梁桥在车辆制动作用下的动力响应

以某一匝道公路曲线连续箱梁桥为例,分析了该类桥梁的空间车桥耦合振动问题。用ANSYS软件模拟梁桥,选用典型的三轴空间车辆模型,采用模态综合法编制公路曲线车桥耦合振动响应MATLAB程序,获得了车辆制动作用下曲线连续梁桥的动力响应及冲击系数,研究了初速度、制动位置、制动力上升时间、桥面平整度等参数对冲击系数的影响。结果表明:车辆制动时,主梁最大挠度、挠度和内力冲击系数没有随初速度的增大而单调递增或递减,但均明显大于车辆以相同初速度匀速行驶时的结果,且可能超过规范值。在桥前半跨内制动时,挠度和跨中剪力冲击系数大于在后半跨度内制动情况,同时,当车辆制动位置大于半跨且越靠近支点时,车辆制动时挠度和内力冲击系数越接近匀速时的结果。随着曲率半径的增大,桥梁的挠度、弯矩和扭矩冲击系数逐渐减小,而剪力冲击系数逐渐增大;弯桥的挠度、弯矩和扭矩冲击系数大于直线桥结果,紧急制动易于加剧桥梁的振动。     

超重车途经河源市胜利大桥安全评估

随着交通运输业的发展,超重车过桥的情况日益增多。以河源市胜利大桥为例,以有限元分析手段建立桥梁分析模型,根据超重车参数抽象出车辆荷载模型,对超重车过桥的过程进行模拟计算。在对承载力分析的基础上研究了全桥的安全程度,给出了超重车过桥的决策建议及相关保障措施。研究成果可为类似情况提供参考和帮助。     

某大型哑铃型承台群桩基础与土体共同作用竖向承载变形特性数值模拟分析

用ANSYS对某特大桥索塔哑铃型承台群桩基础与土体共同作用进行了三维弹塑性有限元分析。利用桩土界面间水平方向位移相容,桩土界面间竖向设置双曲线本构方程的弹簧,能较好模拟竖向荷载作用下特大型群桩基础桩土间相互作用。分析结果表明,数值分析所得承台沉降与承台荷载的关系曲线、桩顶轴力分布、桩顶轴力随承台荷载变化的关系曲线,与其离心模型试验实测成果较一致。在用离心模型试验成果验证数值分析的正确性下,用其数值分析成果进一步深入分析群桩基础的承载变形特性。     

实际车辆荷载作用下的预应力混凝土连续梁桥动力响应分析及验证

以一座三跨单箱单室预应力混凝土连续箱梁桥为对象,利用车辆-桥梁耦合振动关系建立单梁车辆、桥梁运动微分方程,通过二者变形协调、相互作用力协调关系实现车辆-桥梁的耦合关系;修正了自编的桥梁动力响应计算程序,通过建立在桥梁上的高速弯板称重系统实现对实际过桥交通荷载的识别,并将识别出的实际车辆荷载信息输入已建立的桥梁动力响应计算程序,快速计算出在实际车辆荷载作用下的桥梁动力响应,并利用ANSYS软件进行静力验证,用实际过桥车流产生的动应变进行动力验证。