基于实测数据的车轨耦合模型更新方法

提出了一种适用于车轨耦合系统的模型更新方法,其更新过程主要由两大步骤来实现:a.更新列车运行速度;b.更新扣件刚度。首先,建立了地铁列车车轨耦合系统模型,采用迭代的方法求解系统动力响应;其次,选取地铁普通整体道床轨道线路开展测试以获得现场实测数据,随后利用车轨耦合系统模型发现钢轨位移动力响应受扣件刚度影响较为明显,而受扣件阻尼影响较小。更新列车运行速度的主要目的是使激振主频更加吻合现场实测状况,在此基础上更新扣件刚度可使频域幅值更为接近。钢轨位移动力响应的频谱由列车周期荷载的一阶多次频率控制,这是由于轨道结构的多点连续支承特性所造成的。通过对比模型更新后的模拟结果与测试结果,验证了所提模型更新方法的可行性。研究结果表明,更新列车运行速度及扣件刚度是进行地铁列车与轨道耦合系统模型更新的有效方法之一。     

撬轨动力效应影响因素研究

撬轨动力响应受多因素影响,本文结合我国某类型撬轨系统,建立了撬轨动力分析有限元模型,基于正交试验方法,研究了轨道平顺度、轨道刚度、承载梁刚度、滑橇速度、衬片刚度、扣件刚度6种因素对撬轨动力响应的敏感性.研究表明:对撬轨动力响应影响最显著的3个因素依次为:轨道平顺度、滑撬速度、承载梁刚度;提高轨道平顺度是减小滑橇动力响应的最为关键的因素.     

高速滑轨平顺度对撬轨动力响应的影响

为研究音速以上运行的高速滑轨平顺度对撬轨动力响应的影响规律和控制指标,采用车辆动力学、轨道动力学理论,建立了高速试验滑轨系统撬轨动力分析模型,对不同速度、不同激励条件下撬轨动力响应进行了分析计算,定量探讨了高速滑轨平顺度对撬轨系统的动力响应影响.结果表明,单轨滑撬在速度为700 m/s时峰值沉浮加速度高达5.1 m/s2.700 m/s时滑撬振动加速度约为100 m/s时的8倍多.为避免过大振动,高速滑轨不平顺幅值应控制在2 mm以内.     

基于车-桥随机振动模型的简支梁桥墩顶垂向动反力特征研究EI北大核心CSCD

为研究高速铁路简支梁桥墩顶垂向动反力的随机性特征,基于虚拟激励法和有限元方法,建立了列车-轨道-桥梁耦合系统竖向随机振动模型。采用多体动力学理论建立具有二系悬挂的质量-弹簧-阻尼系统列车模型;采用有限元方法建立轨道-桥梁有限元模型;基于等效Hertz线性轮轨接触关系建立列车-轨道-桥梁耦合系统动力学方程。通过虚拟激励法将轨道高低不平顺转化为一系列简谐不平顺的叠加,将非平稳随机振动问题转化为确定性时间历程问题,推导了列车-轨道-桥梁耦合时变系统随机振动计算模型。基于该计算模型,以五跨32 m预应力混凝土简支箱梁桥为研究对象,研究了轨道不平顺和车速对墩顶垂向动反力随机特征的影响。结果表明:墩顶垂向动反力受列车轴重引起的确定性激励控制,轨道不平顺随机激励对其影响显著;不同轨道不平顺随机激励下墩顶动反力均方根(σ)不同,基于3σ法得到的限值(μ±3σ)相差较大;随着车速的增大,墩顶动反力均方根(σ)逐渐增大。     

高速滑轨结构参数对橇轨动力响应的影响

火箭橇在亚音速、跨音速、超音速条件运行时引起的动力学问题是高速滑轨设计及制造重点考虑的问题.结合中国某型橇轨系统,较为完善地建立了橇轨动力分析有限元模型,研究了钢轨、轨道梁、扣件和衬片参数对橇轨动力响应影响关系,探讨高速滑轨结构参数取值原则.研究表明,钢轨和衬片刚度对系统动力响应影响较大,橇轨动力响应相对较低的滑轨结构参数选取范围为:钢轨弹性模量为210 GPa、轨道梁采用C20～C60混凝土、扣件刚度为(1 200～2 000)kN/mm、衬片弹性模量为(100～140)GPa.该研究可为高速滑轨设计提供理论依据.     

直线电机地铁车轨系统动力响应分析

直线电机地铁系统是一种新型的城市轨道交通模式,它采用直线感应电机牵引,轮轨支撑导向。根据系统特点,建立直线电机地铁系统垂向车辆-轨道耦合模型。在此基础上编制计算机仿真程序,分析确定性不平顺对车辆和轨道动力响应特性及直线电机气隙变化的影响规律。     

系统参数对垂向轮轨耦合系统频率的影响

基于模态叠加法及特征值算法,提出一种计算轮轨耦合系统各阶频率的方法,分析了系统参数对于轮轨系统固有频率的影响规律。研究表明：离散支承导致轨道系统存在明显的Pinned-pinned共振现象,连续支承现象不明显,Pinned-pinned共振频率与钢轨抗弯刚度成正比,与轨道参振质量及扣件跨距成反比,轮轨共振为轮对和轨道质量在轨道弹性基础上的复合振动,其固有频率明显低于轨道自振频率;系统参数对轮轨共振频率的影响较大,随着轮对质量的增大而减小,随着扣件等效刚度的增大而增大,扣件频变特性使得轮轨共振频率明显增加;轨道不平顺会诱发轮轨共振现象,恶化轮轨相互作用,其中波长为100~300 mm波段对应的共振速度为23~68 km/h。     

移动力群引起的软土地基上Winkler梁振动研究

在高速运行条件下,当荷载达到某种速度时,极易引起结构的强烈振动。本文从Winkler地基梁振动微分方程出发,推导了临界速度的表达式,对移动力群作用下Winkler地基梁变形特征进行了分析,在此基础上,重点研究了基础支承刚度、运行速度对Winkler地基梁振动的影响关系。研究得到：①随着移动力个数增加,Winkler地基梁临界速度提高,动挠度也随之增加,力群叠加效应导致了临界速度提高和振动加剧。②随着地基刚度的降低,整个Winkler地基梁强振动带迅速向速度较低的区域移动,振动强度急剧提高。③增加Winkler地基的支承刚度可以有效提高Winkler地基梁的临界速度。     

基于移动控制力模型的轨道梁动力特性初步研究

磁浮轨道梁动力特性是磁浮关键技术研究中的重要内容,该方面的研究一直以来备受结构工程界的关注。结合已有研究成果,建立了悬浮模块与轨道梁动力相互作用模型,考虑主动控制的电磁力特性,对一系列悬浮模块在轨道梁上移动引起的动力响应进行数值仿真计算,分析了轨道梁阻尼比、跨数、重量和列车运行速度对轨道梁变形特性的影响规律。分析结果表明:结构阻尼对梁系统动力特性影响较小;基频不变的条件下,简支梁质量变化对梁动力系数的影响很小;随着速度提高,冲击系数总体上呈波动上升趋势,但在正常运行速度下并未出现明显的共振现象。本文的研究结论为轨道梁合理设计参数的选取提供了理论依据。     

黄曲霉毒素B1的高灵敏时间分辨荧光免疫分析

采用时间分辨荧光技术建立了高灵敏的黄曲霉毒素B1(AFB1)间接竞争免疫分析法(AFB1-TRFIA).以AFB1-BSA为免疫原免疫新西兰大白兔制备抗AFB1抗体;AFB1与辣根过氧化酶的联结物(AFB1-HRP)包被96孔板为固相抗原,与游离AFB1共同竞争有限的抗AFB1抗体;用稀土离子Eu3 标记的羊抗兔抗体进行示踪.该方法的灵敏度为0.01μg/L,测量范围为0.01-100μg/L,批内和批间变异分别为4.1%和6.8%,平均回收率为97.2%,与黄曲霉毒素B2的平均交叉反应为10%左右;黄曲霉毒素G2、赭曲霉毒素A、赭曲霉毒素B及HRP基本不干扰本方法对AFB1的检测.8条不同时间进行的AFB1-TRFIA的效应点值ED80、ED50、ED20分别为(0.07±0.01)μg/L、(0.63±0.02)μg/L和(12.5±0.47)μg/L.比较AFB1-TRFIA和AFB1-ELISA检测AFB1,两者的相关系数为0.917.研究表明,AFB1-TRFIA是目前报导的AFB1检测中最灵敏的方法,该分析方法稳定性好,可测范围宽,具有很好的应用前景.