山姜素调节VEGF/SphK1/S1P信号通路对膝骨关节炎大鼠血管生成的影响

目的探讨山姜素(APT)调节血管内皮生长因子/鞘氨醇激酶1/1磷酸鞘氨醇(VEGF/SphK1/S1P)信号通路对膝骨关节炎(KOA)大鼠血管生成的影响。方法采用改良的Videman法构建KOA大鼠模型,将90只大鼠分为对照组(Control组)、模型组(Model组)、山姜素低剂量组(L-APT组)、山姜素高剂量组(H-APT组)、山姜素高剂量组+慢病毒阴性对照组(APT+NC组)、山姜素高剂量组+过表达SphK1慢病毒组(APT+SphK1组),每组15只。HE染色观察大鼠软骨组织病理变化;酶联免疫吸附试验测定软骨组织白细胞介素(IL)-1β、肿瘤坏死因子α(TNF-α)、IL-6、基质金属蛋白酶-13(MMP-13)水平;TUNEL检测软骨组织细胞凋亡情况;免疫组化检测血管内皮生长因子(VEGF)、CD31蛋白表达情况;Western blot检测血管内皮生长因子受体2(VEGFR2)、磷酸化VEGFR2(p-VEGFR2)、SphK1、S1P蛋白水平。结果与Control组比较,Model组大鼠出现病理损伤,细胞凋亡率、IL-1β、TNF-α、IL-6、MMP-13、VEGF阳性表达、CD31阳性表达和p-VEGFR2、SphK1、S1P蛋白表达水平增加(P<0.05);与Model组比较,L-APT组、H-APT组病理损伤明显减轻,细胞凋亡率、IL-1β、TNF-α、IL-6、MMP-13、VEGF阳性表达、CD31阳性表达和pVEGFR2、SphK1、S1P蛋白表达水平降低(P<0.05);与APT+NC组比较,APT+SphK1组软骨组织病理损伤加重,细胞凋亡率、IL-1β、TNF-α、IL-6、MMP-13、VEGF阳性表达、CD31阳性表达和p-VEGFR2、SphK1、S1P蛋白表达水平增加(P<0.05)。结论APT通过抑制VEGF/SphK1/S1P信号通路抑制KOA大鼠血管生成。

基于TMD的车致箱梁振动控制模型试验研究

为研究调谐质量阻尼器(tuned mass damper,简称TMD)在控制轨道箱梁结构振动中的应用,以高速动车组和CRTS-Ⅱ型板式无砟轨道-箱梁结构为原型,设计制作了几何相似比为10∶1的车-轨-桥耦合振动缩尺模型系统,分析了TMD在不同质量比、不同位置以及不同安装数量等工况下对箱梁顶板和翼板的减振效果。结果表明:TMD质量比为0.02时减振效果优于质量比为0.01时的减振效果,在考虑结构安全及经济性的条件下,可优先选择质量比更大的TMD;不同TMD安装位置对箱梁各部件的减振效果不同,安装TMD的板件处振动响应得到了明显抑制;安装2个TMD对箱梁结构的减振效果优于安装1个TMD,其减振范围也有所提升。研究结论可为高架轨道箱梁结构的减振设计提供参考。

CRTSⅢ型板和双块式无砟轨道振动噪声特性研究

【目的】探究高速铁路CRTSⅢ型板和双块式无砟轨道的结构振动与噪声特性。【方法】以有限元、多体动力学与边界元相结合的方法为基础,通过建立高速列车-无砟轨道-箱梁耦合动力学模型和边界元模型,研究列车高速通过时的列车-轨道-箱梁耦合系统的结构动力响应,以及噪声辐射特性。【结果】结果表明,列车通过桥上CRTSⅢ型板与双块式轨道结构段时,列车的最大轮重减载率分别为0.0536与0.1657,下部箱梁挠度分别为1/9673与1/8457。与双块式无砟轨道相比,CRTSⅢ型板的轨道板及底座位移响应更小,并且轨道-箱梁系统的竖向振动衰减更快,减振性能更优。另外,比较两种轨道结构条件下的高架箱梁结构噪声,CRTSⅢ型板段的箱梁噪声总声压级更小。但是,桥下远场点噪声峰值差异较小,峰值频率接近,均为31.5Hz左右;而桥下峰值频率差异较大,Ⅲ型板的峰值频率为63Hz,双块式则为20Hz。【结论】CRTSⅢ型板式无砟轨道更适合在高速铁路桥梁段使用。

基于交叉迭代法的车辆-轨道非线性空间耦合振动模型及算法改进

针对车辆-轨道非线性空间耦合系统动力学分析计算量大、计算耗时长及计算精度难以保证的问题,对车辆-轨道非线性空间耦合振动模型和交叉迭代法进行改进。运用有限元法分别建立车辆和轨道空间子系统动力学模型,在基于“迹线法”构建轮轨接触几何关系的基础上,提出“投影对点作差法”搜索轮轨空间接触点位置,并引入轮轨准弹性接触对其进行修正,精细化轮轨接触关系;结合车辆-轨道非线性空间耦合系统特点,改进基于Newmark数值积分的交叉迭代求解系统动力学方程的算法,并给出完整的数值计算步骤。通过与相关文献进行对比,验证改进模型和算法的有效性。结果表明:改进模型的分析精度更高,搜索轮轨空间接触点位置的速度更快;改进算法的计算过程更完善,步骤更清晰;改进的模型和算法在提高计算精度的同时,仍然具有较快的计算效率,且使数值编程更易实现,方便工程应用。

车-轨-桥耦合振动相似试验模型设计与校验

为探究模型试验法在车-轨-桥耦合振动研究中的有效性,基于π定理准则和量纲分析方法,推导车-轨-桥耦合振动原型结构与模型结构之间的相似关系。以10︰1为几何相似比,计算原型与模型结构之间的相似常数,利用有限元方法校验原型与模型结构之间的相似关系。依照弹性力相似律,制作包含车辆-轨道-桥梁结构以及动力加载部分的缩尺模型试验系统,采用试验测试与数值仿真相结合的方法,校验了缩尺轨道箱梁结构的模态振型、模态频率以及模型车移动荷载作用下模型桥的加速度响应在时域与频域范围内的可靠性。研究结果表明:原型结构计算加速度响应值和模型结构计算加速度响应反演值曲线一致,校验了由π定理准则及量纲分析所推导的相似关系的准确性;试验测定轨道-箱梁结构模型振型与数值仿真计算所得振型基本一致,且模态频率误差较小,频率误差最大仅为5.97%。表明基于相似理论设计制作的轨道-箱梁结构缩尺模型能够较好地满足试验要求;试验测试与数值仿真计算的列车移动荷载作用下桥梁加速度响应在时域与频域内结果吻合良好,数值规律基本一致,模型桥动力性能误差在10%以内,表明缩尺模型试验系统能够较为精确地反应时域和频域范围内的车-轨-桥耦合振动特性。本文设计制作的车-轨-桥耦合振动缩尺模型试验系统可靠,可用于复杂工况下的车-轨-桥耦合振动分析。

列车交会时高架轨道箱梁结构振动特性分析

研究目的:针对列车交会运行时高架轨道箱梁结构的振动问题,基于车桥耦合动力学理论,建立多种列车交会工况下的车桥耦合联合仿真模型,从时域和频域的角度分析列车交会运行时箱梁结构振动传递规律,以期为高架轨道箱梁结构振动噪声控制提供理论依据。研究结论:(1)列车双线等速交会时,箱梁结构跨中截面的位移响应大于列车双线不等速交会时的位移响应,其中在箱梁顶板和底板位置,等速交会时的振动位移响应约为列车单向运行时的2倍,不等速交会时的振动位移响应约为列车单向运行时的1.66~1.72倍;(2)列车双线等速交会与单向运行时的箱梁局部振动频率基本相同,但等速交会时的加速度响应幅值约为单向运行时的2倍;(3)列车通过时,翼缘板处振动位移最大,腹板次之,底板最小;(4)本研究成果可为高架轨道箱梁结构减振设计提供理论依据。

轨道-箱梁耦合振动模型试验设计与验证

为研究基于模型试验的轨道-箱梁耦合振动反演方法,从理论上探讨多层结构层间耦合相似关系,根据弹性力相似律和相似π定律,设计、制作几何相似比为101的轨道-箱梁耦合相似模型,分析轨道板密度和弹性模量、扣件刚度、CA砂浆层刚度等参数对系统相似性的影响。通过模态试验、有限元法验证模型设计的正确性及原型与模型间的相似关系。结果表明,通过模型试验方法,依据模型与原型间的相似关系反演现场不同工况条件下的振动水平;当某一结构层在荷载方向上的几何尺寸远大于其他结构层时,依据弹性力相似律,原型与模型间的耦合相似关系可由箱梁材料参数导出;轨道板密度及弹模变化,对结构前五阶模态影响误差最大为0.033%;在200~500 Hz范围内,扣件刚度、CA砂浆层刚度变化对箱梁振动加速度的最大影响分别为2.542%、4.326%。

混凝土薄板结构振动声辐射试验与分析

针对低频的结构振动声辐射问题,以几何尺寸为1.6 m×1.6 m×0.06 m的混凝土薄板为研究对象,在半消声室中采用单点激励的方法,试验研究了不同荷载幅值、频率、激励位置对混凝土薄板振动声辐射特性的影响,并通过正交试验设计,分析了混凝土薄板结构辐射声压对激振荷载的敏感性.研究结果表明:随着激振力幅值的增大,混凝土薄板结构辐射的声压越大,且在激振幅值增大一倍时,结构振动加速度和声压也随之增大近一倍;第一阶模态固有频率对结构振动贡献最大,该频率下的结构噪声辐射值也最大;通过激励点位置在薄板对角线上的改变,发现激振点位置对于空间场点的声压影响明显,但远场点影响相对较小;以场点峰值声压作为指标,通过正交试验分析,确定激振频率对薄板结构声辐射的影响最大,激振幅值次之,激励位置影响最小.

列车交会运行时简支箱梁与U梁振动特性分析

为探明列车交会运行时城市轨道交通简支箱梁与U梁的结构振动特性,为桥梁振动控制、结构选型提供理论依据,基于有限元和多体动力学方法,建立城市轨道交通三维车桥耦合模型,对比分析不同列车运行工况下简支箱梁和U梁的振动传递规律。研究结果表明:移动荷载作用下,桥梁结构振动响应以竖向为主,且随着速度增大而增大;列车单向运行与双向等速交会运行时箱梁结构局部振动频率基本相同,但单向运行时桥梁加速度响应幅值约为等速交会运行时的1/2,而等速交会时U型梁加速度响应幅值在部分频段内有一定衰减;进行箱梁振动控制时应重点关注腹板和翼板位置的竖向振动,而进行U梁振动控制时应重点关注底板处的竖向振动和翼板处的横向振动,列车交会频繁地段可增强箱梁底板和U梁中主梁底板处竖向振动控制;在对轨道交通中的高架桥梁选型时,宜根据现场实际工况进行结构稳定性和结构噪声影响等分析。

时速310 km高速列车过桥诱发大地振动特性分析

研究目的:针对高速列车以时速310 km通过桥梁诱发的大地振动问题,利用MATLAB软件建立列车-轨道-桥梁耦合系统动力有限元模型并提取轮轨力,进而将轮轨力施加于三维轨道-桥梁-大地有限元模型中,获取大地振动响应;选择沪昆高铁江西段某高架轨道,现场测试列车高速通过桥梁时诱发的大地振动响应,将有限元仿真与现场测试对比分析。研究结论:(1)有限元分析与现场测试结果在25~80 Hz范围内吻合良好,加速度有效值的最大误差为0.006 m/s^(2),有限元模型满足精度要求;(2)高速列车通过桥梁诱发大地振动的激励源主要是呈周期运动的列车轴荷载,大地垂向振动能量主要集中在3.15~80 Hz频段范围,优势频率为20~63 Hz,随着中心频率增加,加速度振级呈增大趋势;(3)距离桥墩中心线大于20 m,高速列车通过桥梁引起的大地振动低于城市区域环境振动标准65 dB;(4)本研究成果可为高速列车通过桥梁诱发大地振动预测提供参考。

基于混合FE-SEA法的箱梁结构噪声特性研究

为探讨箱梁结构噪声规律及其影响因素,以南昌某高架铁路箱梁为研究对象,建立混合FE-SEA模型进行数值仿真分析,并进行现场试验验证。在此基础上,探讨了板厚对结构噪声的影响规律,分析了箱梁各子系统对远场声压的声贡献量。研究结果表明:混合FE-SEA法适用于箱梁结构噪声研究;箱梁结构振动的峰值频率为125 Hz,结构噪声频率范围为50~160 Hz;箱梁顶板和翼板对远场声压级的贡献量较大:增加各板厚度能降低结构噪声,其中增加顶板厚度效果较为明显。因此在减振降噪的过程中,应着重关注顶板和翼板。

吸声材料布局对铁路声屏障降噪效果影响研究

为研究吸声材料布局对铁路声屏障降噪效果的影响,以3 m直立型声屏障为研究对象,通过有限元和声学边界元相结合的方法进行建模,分析6种非全吸声屏体布局声屏障的降噪效果,并与全吸声和全反射型声屏障进行对比分析。结果表明:吸声屏体在上部、中部、下部分别对高频(1 000 Hz左右)、中频(630~800 Hz)和低频(100~500 Hz)噪声的插入损失影响较大;在水平方向上,随着下部吸声屏体面积增加,声屏障总的插入损失逐渐增大,声屏障下部屏体2 m范围内吸声对插入损失的改善起主要作用;竖直方向上,受声点7.5 m以上时,声屏障中上部屏体1.5~2.25 m范围内吸声对插入损失的改善起主要作用;随着距离增加,非全吸声屏板布局与全吸声、全反射布局之间的降噪效果差值逐渐变小。当受声点高度为1.5 m,距离声屏障2 m时,非全布局与全吸声和全反射工况的降噪效果相差8.6 dB(A),距离20 m位置时相差2.6 dB(A),距离30 m位置时相差为1.1dB(A)。

“工程管理专业英语及科技论文写作”课程线上教学改革

文章首先通过调研分析了“工程管理专业英语及科技论文写作”课程线上教学现状,接着提出了“工程管理专业英语及科技论文写作”课程线上教学改革建议,最后论述了“工程管理专业英语及科技论文写作”课程线上教学改革反馈。

地屏障在铁路环境振动治理工程中的应用研究

研究目的:京津城际铁路正式运营标志着我国铁路开始全面进入"高速时代"。随着铁路运行速度的提高,铁路沿线环境振动问题日益突显,因此,如何缓解由高速铁路所带来的环境振动影响,提高沿线居民生产生活质量,是目前迫切需要研究的课题。研究结论:本文通过建立车辆—轨道—路基—大地和大地—隔振屏障耦合振动模型,运用ANSYS大型有限元通用软件对5种地屏障,即空沟、夹心墙、刚性墙、排桩和三排蜂窝桩的隔振效果进行了研究。结果表明:三排蜂窝桩减振效果可达15dB左右、空沟为6～8dB左右、夹心墙、刚性墙和三排桩为5dB左右。

基于相似模型试验的简支箱梁振动传递特性研究

在模型相似理论研究的基础上,推导原型箱梁与模型箱梁在弹性阶段的相似关系,并以32m简支箱梁桥为原型,设计制作1/10缩尺箱梁模型,并利用有限元计算和模态试验的方法,验证1/10缩尺箱梁模型设计制作的正确性。最后,通过模型试验的方法,研究箱梁振动在各板件之间和纵向上的传递特性,并探讨不同支座刚度对箱梁振动特性的影响。结果表明:振动在板间传递过程中,顶板传递至翼板时的衰减速度最慢,随后是腹板,而振动由顶板传递至底板中衰减最快;在45~200Hz的频段内,顶板振动在跨中至1/4截面的距离范围内衰减快,在1/4至支座截面的距离范围内衰减慢,且部分箱梁模态频率会使箱梁局部振动得到加强;在20~200Hz范围内,支座刚度变化对部分频率的箱梁振动有一定影响,但影响程度有限。

弹性支座对简支箱梁桥振动特性的影响及隔振效果研究

以32 m简支箱梁桥为原型,以10∶1为几何缩尺比,设计制作了简支箱梁桥的相似模型,并依据弹性力相似律推导了原型桥与模型桥间的相似关系,之后对原型桥与模型桥的有限元模型进行模态分析,以及开展模型桥的模态试验,通过模态数据对比验证了相似模型桥的可靠性。在此基础上,通过锤击试验,研究了不同竖向刚度的弹性支座对箱梁振动特性的影响,并探讨了弹性支座在箱梁桥上部结构与桥墩间的隔振效果。结果表明:在20～200 Hz的中高频段范围内,支座刚度变化会对箱梁跨中的结构振动产生一定的影响,但影响很小;振动由顶板传递至翼板的过程中衰减慢,其次是腹板,振动由顶板传递至底板的过程中衰减最快;简支箱梁桥上部结构与桥墩间设置弹性支座可有效降低墩顶的振动,且支座刚度的大小对弹性支座的隔振效果影响很大,同时弹性支座在不同频率下的隔振效果差异较大。

轨道交通车桥耦合振动仿真改进方法与应用

针对车桥耦合振动软件仿真模型中不能全面分析系统振动响应的问题,利用SIMPACK软件的柔性轨道模块,并结合自编的钢轨*. ftr文件,提出一种基于SIMPACK与ANSYS软件的联合仿真改进方法。进而建立车辆-浮置板轨道耦合振动分析模型,并计算钢轨与浮置板结构的位移响应,计算结果与已有文献对比吻合良好,验证了该耦合方法的正确性;最后以某高架简支U形梁桥为研究对象,建立列车、轨道、U形梁与桥墩的耦合振动精细化模型,对桥梁系统的振动响应进行分析。结果表明:利用改进方法建立的模型能全面地分析车桥系统各结构的振动响应,分析结果可为桥梁减振设计提供参考。

沪宁城际铁路基坑开挖对既有线动态影响分析

研究目的：随着列车运行速度的提高,轨道结构的动力响应将增加,对轨道结构动态几何形位的良好保持提出了更高的要求。本文以既有沪宁线旁沪宁城际铁路桥墩基坑的开挖为例,分析基坑开挖对既有沪宁线路基沉降的动态影响。研究结论：通过建立车辆-轨道-路基耦合系统动力分析模型和路基-土体-基坑-支护结构耦合系统动力分析模型,分析基坑对路基沉降的影响。结果表明：基坑的开挖深度、开挖后支护方法、列车通过方式均对邻近既有线路路基沉降造成影响。3种不同工况下的竖向动位移范围在0.8~1.6mm,满足规范要求。

铁路声屏障降噪效果影响因素分析

随着人们对铁路噪声关注程度的增加,如何有效地设置铁路声屏障,使其更好地发挥降噪效果已经成为一个亟待研究的课题。从分析声屏障的降噪原理出发,研究声屏障的高度、位置、敷设的吸声材料和结构型式等对铁路环境噪声降噪效果的影响。通过分析得出:在尽量靠近声源处设置声屏障,增加声屏障的高度,在声屏障内侧敷设吸声材料,以及采用更有效的声屏障结构型式等措施,都将有利于取得更好的降噪效果。最后,结合实际工程案例,介绍声屏障的具体设计步骤及方法。

城市轨道交通连续桩板结构上无缝线路纵向力分析

连续桩板结构与无缝线路间的梁轨相互作用规律复杂,为研究该结构上无缝线路的纵向力规律,以福州地铁6号线某一连续桩板结构过渡段为工程背景,运用梁轨相互作用原理,建立此过渡段梁轨相互作用有限元模型,进而分析该过渡段上无缝线路纵向力规律。研究结果表明:钢轨制动力受桥梁跨数,结构纵向刚度以及制动荷载位置的影响较大;简支梁桥上列车制动时,应以制挠力为分析指标;桩板结构上列车制动时,可以制动力为主要分析指标。桩板结构上钢轨伸缩力呈对称分布,且远大于简支梁桥上的钢轨伸缩力;增设变形缝能显著减小桩板结构上的钢轨伸缩力。对于长距离连续桩板结构,可在结构中点处设置钢轨伸缩调节器;钢轨断缝值受桩板结构温降影响显著,两者呈线性变化。