铁路桥梁横向振动模拟及适应快速行车结构型式的研究

针对铁路提速后出现的上承式简支钢板梁桥跨中横向振幅过大的问题,以羊楼司桥(L=32m单跨上承式简支钢板梁桥)为例进行实桥检测和数值模拟,建立车辆、线路、桥梁三者的联合模型,考虑轮轨接触力,应用MSC/DYTRAN大型结构分析程序进行车线桥动力相互作用的仿真分析。研究揭示我国用量最多的C62型货车以70∽80km/h的速度空载通过时,该跨度的钢板梁桥发生横向谐振的机理。此外,用该方法对32m跨长的组合梁结构进行桥梁动力特性及列车走行性分析,表明该结构满足提速货车和高速电动旅客列车走行的要求。研究结果对我国高速铁路桥梁建设和既有桥梁的改造具有积极意义。     

规则表面节理剪切力学行为研究

运用颗粒流软件中平行粘结方式建立岩石节理直剪模型,用smooth-joint接触方式生成两种规则节理表面。在不同法向荷载下进行直剪试验,研究了法向荷载与峰值剪切强度的关系和剪切破坏特征,以及法向位移、接触力和微裂隙数量随剪切位移的变化情况。发现规则节理的峰值剪切强度随锯齿倾角和台阶数量增加而增加,且与法向应力有较好的线性关系;节理表面颗粒接触力随外荷载和剪切过程而变化,易在锯齿尖端和台阶转折处密集分布;锯齿节理的锯齿尖端被剪断,但台阶节理沿台阶根部被剪断,法向位移因沿锯齿爬坡或被剪断的台阶顺时针旋转而增加;微裂隙数量在剪切过程中经历增长缓慢、快速增加阶段,最后趋于不再增加。     

不同牵引制动工况下轮轨接触有限元分析

针对城市轨道交通车辆轮轨关系问题,研究在不同牵引力与制动力作用下轮轨间等效应力和接触力的变化情况,建立地铁车辆LM型车轮踏面和60 kg/m型钢轨轮轨接触有限元模型.通过计算分析得出以下结论:牵引力作用时,车轮最大等效应力的分布相对于接触中心靠前,钢轨最大等效应力分布相对于接触中心靠后;牵引力和制动力对轮轨接触等效应力和纵向切应力的作用效果相反;随着制动力的增大,接触处纵向应力呈近似正比增大,钢轨上最大纵向切应力的分布相对接触中心位于接触斑后部.     

Probabilistic analysis of random contact force between geomembrane and granular material

A probabilistic method based on principle of maximum entropy was employed to analyze the randomness of contact force between geomembrane and granular material. The contact force distribution is exponential according to the proposed method and the grain size is the most important factor that affects the distribution of contact force. The proposed method is then verified by a series of laboratory experiments using glass beads and cobbles as granular material and a very thin pressure, indicating that film is firstly used in these experiments which give a reliable method to measure the contact force at each contact point.     

An analysis method for correlation between catenary irregularities and pantograph-catenary contact force

Pantograph-catenary contact force provides the main basis for evaluation of current quality collection; however, the pantograph-catenary contact force is largely affected by the catenary irregularities. To analyze the correlated relationship between catenary irregularities and pantograph-catenary contact force, a method based on nonlinear auto-regressive with exogenous input （NARX） neural networks was developed. First, to collect the test data of catenary irregularities and contact force, the pantograph/catenary dynamics model was established and dynamic simulation was conducted using MATLAB/Simulink. Second, catenary irregularities were used as the input to NARX neural network and the contact force was determined as output of the NARX neural network, in which the neural network was trained by an improved training mechanism based on the regularization algorithm. The simulation results show that the testing error and correlation coefficient are 0.1100 and 0.8029, respectively, and the prediction accuracy is satisfactory. And the comparisons with other algorithms indicate the validity and superiority of the proposed approach.     

基于单片机的弓网接触压力检测

随着现代铁路的高速发展,电力机车运行速度不断提高,保障电力机车高速、安全、可靠地运行已成为一大热点.这使得接触网-受电弓之间的接触力成为最重要的检测项目.介绍了弓网接触压力的检测原理,详细阐述了接触压力数据采集装置的硬件和软件相关设计.利用了压力传感器,并通过AD574实现了对压力数据高精度的采集,给出了实验的相关结果.     

凸轮机构两质量动力学模型的运动误差及接触力分析

针对凸轮机构线性单质量、单自由度动力学模型的局限性,利用集中参数法提出了一种两质量的动力学模型．以凸轮输出为余弦运动形式为例,分析了两质量动力学模型中从动件的输出位移、输出误差及凸轮与从动件间的接触力,并以一个设计实例进行了求解．结果表明：由两质量模型可以得到机构的运动误差、凸轮与从动件间的接触力及凸轮转速对运动误差和接触力的影响.这些结果对凸轮机构的设计具有一定的指导意义．     

时速160～200km中速磁浮受流系统动力学研究

为了研究中速磁浮受流器在160～200 km/h速度等级下的运行状态,使用SIMPACK软件建立自由度为134的新型中速磁浮车辆动力学模型,计算得到160 km/h、180 km/h、200 km/h三种速度工况下的车辆右前侧受流器安装位置振动响应.将振动响应作为外部激励导入受流器-供电轨(靴轨)动力学模型,分别计算出...     

主轴式滚磨光整加工参数对加工效果的影响

为确定立式主轴式滚磨光整加工过程中滚抛磨块尺寸、加工位置以及接触力大小对于工件表面加工效果的影响。采用不同尺寸的球形磨块对(34×20)mm不锈钢直角钢片进行加工,以加工后工件表面的平均粗糙度值以及工件表面加工纹理作为评价指标,探讨磨块尺寸、工件装夹位置以及工件所受接触力与加工效果之间的关系。实验结果表明:磨块尺寸D=3mm或D=4mm明显优于D4mm时的加工效果,使用3mm或4mm磨块加工工件,可使工件表面平均粗糙度降低到0.254um左右,当工件中心距离滚桶底部z=75mm时,表面均匀性最好;z=55mm时,表面均匀性次之;z=65mm时,工件表面划痕仍然可见;随着磨块尺寸的增加以及加工深度的增加,接触力大小越来越大,磨块尺寸、加工位置及接触力大小对于加工效果均有显著影响。磨块尺寸越小,加工效果越好;工件位于距离填充磨块表面中上部时,加工效果最好;工件加工效果受接触力大小影响,但不成比例关系。     

基于图像的介入器械前端变形建模与受力估计

目的 血管介入手术中介入器械与血管壁之间的接触力对手术安全有着重要意义,然而目前缺乏直接测量器械前端与血管壁接触力的传感器和有效手段。为解决这一难题,本文提出了一种通过图像观察器械前端变形程度从而估计器械与血管壁接触力的方法。方法 通过模拟血管介入手术过程来获取介入器械导丝的变形量和与之相对应的力,从而对介入器械前端接触力与变形量关系进行建模。将介入器械前的端接触力分为垂直于接触面方向的力和沿着接触面方向的力并分别加以处理;使用介入器械前端变形段的最大曲率变化量描述器械变形量,通过图像观察导丝变形来计算导丝的最大曲率。为求解最大曲率,使用器械上3个点构成的三角形并求其外接圆曲率来表示这3点所在段的曲率,在介入器械前端进行依次遍历求取最大值以获得最大曲率。通过实验分析验证介入器械受力与最大曲率之间的关系。结果 实验表明介入器械前端的接触力与器械前端最大曲率变化率之间存在着映射关系,且这种关系能用函数表达式准确地表达出来,通过函数式来预测受力的平均误差在10%以内。结论 研究表明,通过图像分析导丝前端的变形量、估计导丝前端接触力,进而判断血管手术过程中介入器械与血管壁的接触状态的方法是可行...