中低速磁浮圆曲线钢箱梁桥车致振动响应研究

随着圆曲线钢箱梁桥在城市交通中的应用愈发广泛,为探究其在中低速磁浮车辆运行作用下的振动响应特性,基于多体动力学和有限元方法建立车辆-轨道-钢箱梁刚柔耦合动力学模型,采用动态电磁阻尼力影响的二维磁轨关系,并考虑轨道关键部件的参振作用,分析圆曲线段钢箱梁的振动特性,探讨钢箱梁板厚、车辆速度及车体质量对钢箱梁振动响应的影响。结果表明:受曲率影响,钢箱梁在发生弯曲的同时亦会伴生扭转,产生弯扭耦合振动;钢箱梁的振动主要由10~20 Hz的钢箱梁整体弯曲振动、30~40 Hz的钢箱梁扭转振动以及50~70 Hz的轨道局部振动引起;计算得到的钢箱梁跨中横向及垂向最大挠度分别为1.26 mm、3.88 mm,均满足相关标准要求,钢箱梁具有足够的支撑刚度;各工况下的垂向加速度均未超过5.0 m/s^(2)的限值,且最高达到2.2 m/s^(2);在板厚10 mm以及超员载荷工况下,横向加速度大多超过1.4 m/s^(2)的限值,且最高达到4.0 m/s^(2);车辆速度的减小和车体质量的增加均会放大弯扭耦合作用影响,而板厚的增加则能够有效降低弯扭耦合作用影响,当板厚由10 mm增至40 mm时,一阶横弯及扭转频率对应振幅分别减小94.3%、98.7%。

公路平面设计中圆曲线最小半径的运用

公路平面设计是道路线形设计的基本环节,其设计合理性与否直接决定行车安全性、舒适性。而公路平面设计中,合理确定圆曲线最小半径至关重要。基于此,针对公路平面设计中圆曲线最小半径的运用进行综合探究,阐述了圆曲线基本特征、影响因素及确定方法,分析了圆曲线最小半径运用中存在的问题及处理方法,并给出了实际工程设计中圆曲线最小半径取值建议,旨在为同类工程设计、施工提供参考。

高速公路螺旋隧道圆曲线半径建议值研究

为探明山区高速公路螺旋隧道半径对车辆行驶速度和轨迹偏移的影响规律,获得圆曲线半径合理设计值,文章基于螺旋隧道典型设计参数和安全停车视距,利用驾驶模拟仿真技术与回归分析方法,通过构建四种工况(左转下坡、左转上坡、右转上坡、右转下坡)的仿真驾驶模拟场景获取行驶速度和轨迹偏移数据,分析螺旋隧道半径对车辆运行特性的影响,基于平均速度、横向偏移值以及“自解释”理论,得到螺旋隧道路段圆曲线推荐半径值。结果表明:在螺旋隧道圆曲线路段内,行驶速度呈现出下坡快于上坡、右转快于左转、半径大于930 m时速度变异系数增大等特征,且左转半径大于1 000 m、右转半径大于800 m时超速现象显著;横向偏移量呈现出下坡大于上坡、左转小于右转、随半径增大而减小等特征;螺旋隧道在左转下坡、左转上坡、右转下坡、右转上坡的工况下,推荐半径取值范围分别为640 m~880 m、630 m~870 m、630 m~840 m、620 m~820 m。研究结果可为山区高速公路螺旋隧道的平面线形设计提供参考。

城市道路圆曲线加宽设计的计算方法及参数优化

在城市道路路线规划设计中,由于机动车在圆曲线道路行驶时机动车前后车轮、内外半径各不相同,前轮外侧圆曲线半径最大,而后轮内侧半径最小且逐渐向内弯曲。为此,文章分析了城市道路圆曲线加宽设计中的3种具体情况:加宽后内侧车道中心线与之前道路中心线不重叠、加宽后车道两边道路曲线不协调、加宽后车道过渡路段车道不顺利衔接过渡问题,从而更加科学合理地计算规律、优化其参数,为相关设计提供解决问题更优方法。

法线式直线方程在圆曲线测设中的应用

圆曲线的详细测设是先计算出圆曲线一定间隔的各中桩的坐标,然后通过全站仪极坐标放样的方法在实地放出各中桩的位置。本文通过建立圆曲线两切线的法线式直线方程,并以此推求出过圆心平行切线的两平移直线的法线式直线方程,进而通过解方程组求得圆心坐标,同时求出圆心到圆曲线上任意点的距离和坐标方位角,然后按照坐标正算的方法求得各中桩的坐标。

公路设计中圆曲线径向相接问题分析

圆曲线是公路平面线形基本要素之一,在公路设计中因地形、地物或环境等的限制,不可避免的会遇到同向或反向圆曲线径向相接的问题,本文分析在不同设计速度时圆曲线径向相接的合理性。

基于停车视距的高速公路最小圆曲线半径研究

停车视距作为影响行车安全的重要因素,是公路设计中的强制性控制指标之一。曲线路段中央分隔带防眩设施和路侧护栏、边坡等均可能限制驾驶人的视线,导致停车视距不足。根据《路线规范》中现有高速公路横断面组成及其宽度,采用无人机采集了3条不同设计速度、不同横断面类型的高速公路不同车道内不同车型的横向位置视频,采用图像等比例的分析方法,提取了车辆横向位置数据后,采用统计分析的方法,得到了85%位的高速公路不同车道内不同车型驾驶人视点横向位置,进而确定了填方、挖方、隧道3种路段不同车型和偏向情况下的横净距。基于《路线规范》停车视距,考虑不同曲线偏向时视线受影响最不利车道与车型,根据曲线路段停车视距与横净距和圆曲线半径之间的几何关系,推导了曲线路段满足通车视距的最小圆曲线半径计算公式,并提出了填方、挖方、隧道,这3种路段曲线右偏与左偏两种情况下满足停车视距的圆曲线最小半径指标建议值。结果表明:对右偏圆曲线,《路线规范》中规定的圆曲线最小半径一般值能满足小客车的停车视距要求,也能满足曲线隧道内纵坡大于3%时货车停车视距,但不满足下坡或纵坡小于等于3%时货车停车视距;对左偏曲线,不满足小客车和大货车的停车视距,应取《路线规范》规定的圆曲线最小半径一般值的1.8~2.25倍。

GIS中圆曲线的不确定性模型

本文应用圆曲线上任意点坐标的协方差来描述圆曲线的不确定性，推证了一种坐标加权平均值的协方差公式，给出了以圆曲线法线方向的中误差表示误差带宽的εσ模型，同时还导出了以最大方向误差表示带宽的εｍ 模型。通过实例计算和可视化表达对该模型进行了验证，说明了该模型是一种实用且理论严密的圆曲线不确定性模型。

高速磁浮线路圆曲线参数取值研究

磁浮线路设计理论与技术的研究是磁浮关键技术研究中的重要内容.本文结合已有研究成果,运用行驶动力学理论,对不同速度、横坡、纵坡等条件下的线路平、竖圆曲线参数进行了计算研究,得到了一系列结合线路具体技术条件的参数合理匹配取值,本文的研究结论对制定高速磁浮线路设计标准具有一定的参考价值.

基于加速度干扰的圆曲线上行车舒适性的研究

车辆速度的变化影响到行车舒适性,而加速度干扰正是对车辆速度变化的描述,因此加速度干扰可作为行车舒适性的定量评价指标。选择平面线形中三要素之一的圆曲线上的行车舒适性进行研究,将车辆的加速度按水平和竖直方向进行分解,结合加速度干扰理论,分别建立2个方向的分加速度干扰模型。根据人体对不同振动方向的敏感程度不同,给予不同的计权系数,建立了圆曲线上合加速度干扰模型。最后,选用实际圆曲线道路进行实例仿真,并分析加速度干扰值的变化过程及行车舒适性,分析结果表明圆曲线半径和行车速度均对行车舒适性有较大影响。新模型既可为全面准确评价行车舒适性提供定量的计算表达式,又可在圆曲线道路设计时提供一定的参数设计依据。

基于车辆悬挂系统的高速路圆曲线极限最小半径路段车辆稳定性仿真

曲线路段较其他路段更易发生交通事故,曲线路段上车辆的行驶稳定性及其对交通安全的影响值得深入研究。为研究在高速路圆曲线极限最小半径情况下的车辆稳定性问题,提升道路安全水平,针对经典的公路圆曲线最小半径计算模型中(简称刚体模型)对稳定性与安全性考虑不充分的情况,根据实际市场上主流车型的分布特点及动力参数,创新性地引入车辆悬挂系统。结合车辆在圆曲线上行驶的稳定性指标,构建了基于车辆具有悬挂系统的公路圆曲线最小半径计算模型(简称悬挂模型)。以驾乘人员的舒适度为依据,对模型中横向力系数进行了修正,就各种设计速度对应的公路最小圆曲线半径给出推荐。最后,基于CarSim以及TruckSim创建的仿真,对刚体、悬挂模型稳定性参数的差异进行分析。结果表明:具有悬挂系统的车辆能保持稳定于小半径平曲线,对高速公路的过弯、转向情况适应能力更强。由悬挂模型计算的公路圆曲线极限最小半径偏小,且目前规范中极限最小半径能保证车辆按照设计速度安全行驶,且有足够的安全余量。

右转圆曲线处避险车道流出角度与引道长度

采用UC-win Road 9.0驾驶仿真平台,对设置于右转圆曲线的紧急避险车道的流出角与引道阈值进行研究.选择方向调整时间、最小转向半径、方向盘转角幅值、方向盘转角频率4个指标对16名驾驶员驶入避险车道的数据进行回归分析,确定各指标与圆曲线半径的定量关系模型.随后,通过二阶聚类的方法缩小了流出角度与引道的设置范围.最后,考虑车辆的横向行驶稳定性,确定了避险车道的设置参数.建议将紧急避险车道设置于半径1 000m及以上的主线处,流出角0°~5°,引道6s设计行程.条件困难时,紧急避险车道可设置于半径600~1 000m的曲线处,流出角0°~5°,引道为9s设计行程,流出角5°~10°,引道为12s设计行程.

中低速磁浮交通圆曲线参数影响因素分析

在分析中低速磁浮交通车线关系基础上,研究车辆通过圆曲线时悬浮力变化情况,分析转向架结构和圆曲线的几何匹配关系,计算车辆部件偏移量、悬浮力变化量、弹簧变形量等,给出最小圆曲线半径的合理取值,说明满足车辆与线路之间的匹配关系是线路设计的基本要求。实践表明,研究结论为中低速磁浮交通线路设计参数选取提供理论依据。

TC4钛合金锥形环辗轧整圆曲线设计及其影响规律

TC4钛合金锥形环辗轧过程整圆阶段的芯辊进给速度曲线形式,对成形环件的几何(圆度、壁厚均匀性)、温度与应变分布等具有重要影响作用。针对同一TC4钛合金锥形环件热辗轧过程,提出'上凸形'、'下凹形'、'阶梯形'和'直线形'四种整圆芯辊进给速度曲线(整圆曲线)的设计方法;进而采用基于ABAQUS软件平台的建模仿真方法,模拟揭示四种整圆曲线对成形环件圆度、壁厚均匀性以及温度与应变场的影响规律。结果表明,'上凸形'、'直线形'、'阶梯形'、'下凹形'整圆曲线下,成形环件圆度及壁厚均匀性依次变好;成形环件平均温度依次变低,温度分布均匀性依次变好;平均等效塑性应变依次变大,等效塑性应变分布均匀性依次变差。综合考虑环件圆度、壁厚均匀性以及温度与应变情况,'下凹形'整圆曲线相对更适合于TC4钛合金锥形环辗轧过程。

公路圆曲线测设常用方法局限性的处理

针对因障碍物导致的视线不通对切线支距法在公路圆曲线测设中的影响,应用数学方法建立了一种新算法.实例应用结果表明:该算法能够有效地解决切线支距法应用中的局限性问题.

GIS中3维空间圆曲线的不确定性ε_σ模型

随着GIS向3维领域的不断发展,对3维空间元素的不确定性研究日趋重要。基于不确定性理论及概率统计理论,研究GIS中3维空间圆曲线的不确定性模型。首先建立3维空间圆曲线上任意点坐标的微分关系式,然后得到圆曲线上任意点坐标的方差,进而获得3维空间圆曲线的εσ模型。实际算例表明,3维空间圆曲线误差分布呈现出“两端大,中间小”的趋势。

对称轴线任意测站测设圆曲线技术方法

本文介绍一种圆曲线简便测设方法，利用一个测站点同时测设圆曲线中心线、内外边线（简称三线），主点和细部点同步测设，并具有放样数据计算方便，操作简便，点位精度高，速度快，效率高等优点，是一种很有实用性的新方法。

高速公路圆曲线超高及过渡段设计研究

为合理进行圆曲线超高取值和过渡段设计,结合分车道分车型管理规范,从圆曲线超高规范设计要求及理论分析研究出发,通过公式推导及实际工程经验,提出了多车道高速公路圆曲线超高双路拱设置方法、内外侧车道超高取值的建议值。结合工程项目实际运用经验,对缓和曲线取值、超高过渡段位置提出了建议。结果表明:基于横向力系数的超高设置方法具有较大的安全性;为保证排水通畅,应灵活运用缓和曲线的规范规定,尽量将缓和曲线取短;缓和曲线较短的基本形曲线,全超高起终点宜设在缓圆点或圆缓点,之后按照满足规范的超高渐变率渐变;为防止渐变率过小、排水不畅,缓和曲线较长的基本型曲线,宜选取缓和曲线中间一段作为超高过渡段;S型曲线的超高过渡段设置,宜将公切点超高值设为0%,然后两侧分别按要求进行超高过渡;建议多车道高速公路新增路拱线设置在两相邻行车道之间;八车道高速公路及六车道高速公路纵坡值偏小、凹曲线底部排水不畅路段,超高设计宜采用双路拱的渐变方式。提出了圆曲线超高合理取值原则,总结了超高过渡段的设置方法,为圆曲线超高及过渡段设计提供了参考。

悬挂式单轨平面圆曲线乘客舒适度控制标准取值研究

乘客舒适度标准是确定线路平纵断面设计参数最为重要的控制指标,也是必须满足的强制性指标。为合理平衡乘客舒适度与工程建设成本之间的跷跷板关系,通过系统总结国内外各种现有制式取值标准,就悬挂式单轨乘客舒适度控制标准取值开展理论分析研究,并提出相应建议。与平面圆曲线半径相关的乘客舒适度指标为车体偏转角及未被平衡离心加速度,随着偏转角和未被平衡离心加速度数值的增加,其对最小圆曲线半径的影响逐渐减弱,恶化舒适度条件并不完全等同于工程效益的减小。悬挂式单轨最大偏转角理论上可突破传统轮轨铁路7.7°的限制,但增大偏转角对限界造成的影响不可忽略。人体可忍受的振动持续作用时间与未被平衡离心加速度大小成反比,将加速度控制在0.4~0.8 m/s^2是合理的。

测地线密切理论在缓圆曲线的研究

本文一开始指出以往高等级交通路线缓圆曲线定位存在的问题,阐述测地线的密切概念和密切特征及其基本条件,说明测地线密切特征对高等级交通路线缓圆曲线密切特征的启示,分析在高等级交通路线运行的车辆逐渐转向运行的密切特征和缓圆曲线组合定位的密切特征。在此基础上,介绍以密切特征理论研究产生的高等级交通路线缓圆曲线定位的二个弧长方程及其解法,指出密切和相切的特征区别,说明密切点是缓圆曲线正确组合定位的依据;指出切点和曲线相切不符合密切特征,以切点的曲线组合不利于高等级交通路线曲线安全定位设计和车辆曲线安全运行。最后,总结测地线密切理论应用研究的四点结论。