高速动车组变轨距转向架轮轴结构及联接设计

为实现高速动车组跨国互联互通要求,结合变轨距转向架总体设计方案,提出了高速动车组变轨距转向架关键技术之一的轮轴结构及其联接结构的设计方案。对能够实现车轮轴向滑动且传递扭矩的轮轴及联接结构组成进行了总体介绍,突破传统轮轴配合设计理念,采用在车轮与车轴之间增加滑动轴承和衬套、轮轴分别压装内外齿套结构实现车轮滑动及扭矩传递功能。对车轮、车轴的材料选型和结构设计进行了论述,选取成熟应用的轮轴材质,并设计出全新阶梯状轮毂结构。按照EN和UIC标准,对车轮和车轴进行了强度计算及分析,其静强度和疲劳强度均满足要求。同时为验证轮轴联接可靠性,按照GB/T17855—2017标准,对花键进行齿面接触强度、齿根弯曲强度、齿根剪切强度、齿面耐磨损能力及外花键扭转与弯曲强度计算,计算结果满足运用要求。

纳米改性沥青混合料路用性能

通过室内试验研究了纳米SiO2改性沥青混合料、膨润土改性沥青混合料、纳米SiO2/膨润土复合改性沥青混合料、纳米SiO2/膨润土/SBS复合改性沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性,并与基质沥青混合料和SBS改性沥青混合料进行对比.结果表明,纳米SiO2改性沥青混合料、膨润土改性沥青混合料、纳米SiO2/膨润土复合改性沥青混合料的高温稳定性较基质沥青提高了56%～77%,水稳定性提高了3%～7%,与SBS改性沥青相比则相差不大.其中,纳米SiO2/膨润土/SBS复合改性沥青混合料的高温稳定性和水稳定性最优,较SBS改性沥青分别提高86%和3%.纳米SiO2改性沥青混合料、膨润土改性沥青混合料和纳米SiO2/膨润土复合改性沥青混合料的低温抗裂性较基质沥青略有降低,但仍能满足沥青路面对低温抗裂性能的要求.因此,纳米改性沥青混合料具有优良的路用性能,可适用于沥青改性技术中.

用于沥青改性的纳米材料综合比选

本文首先通过一定的选择原则在尽可能大的范围内初步确定用于改性沥青的纳米材料种类,然后通过内掺法及内掺后超声波分散两种手段制备纳米改性沥青,并通过比较不同种类纳米改性沥青的针入度、软化点、延度三大指标及布氏粘度指标,最终确定A为基质沥青最理想的纳米材料改性剂。采用硅烷偶联剂KH550、聚乙烯亚胺PEI和表面活性剂硬脂酸三种分散剂对A进行表面改性,并制备相应的改性沥青。通过改性沥青的三大指标及粘度指标,对三种分散剂的表面改性效果进行比较,并最终确定相对纳米材料2%剂量的硅烷偶联剂KH550为A最佳分散剂。

水泥粉煤灰稳定煤矸石级配设计研究

为将水泥粉煤灰稳定煤矸石更好地应用到道路基层,需对其级配进行优化设计。文中以混合料形成骨架密实结构为目标进行粗集料级配设计,以k法为基本理论进行细集料级配设计,最后综合粗集料与水泥粉煤灰砂浆配合比例,提出水泥粉煤灰稳定煤矸石总的级配设计曲线,具有一定的普遍性和实用价值。

地铁车辆救援连挂分析及虚拟仿真系统搭建

为提高地铁列车的事故救援能力,实现救援连挂过程的三维可视化,建立覆盖多种工况的曲线模型,以及地铁车辆动态相对位置和姿态计算模型。采用一维黄金分割搜索算法,求解地铁车辆位置和姿态,以及车钩转角。基于虚拟现实技术,在Unity平台上搭建地铁车辆救援连挂虚拟仿真系统。虚拟仿真系统可以生成三维虚拟救援场景,实时观察车辆位置和姿态,以及车钩转角,根据用户需求,控制车辆速度和运动方向。

聚酯纤维沥青混合料性能研究

对掺加或不掺加聚酯纤维的相同级配Sup20沥青混合料的高温稳定性、水稳定性、低温抗裂性及抗疲劳性能进行室内对比研究,全面认识纤维沥青混合料的性能。试验结果表明,聚酯纤维对沥青混合料的多种性能均有所改善,研究结果可为聚酯纤维加强沥青混合料的研究和实践提供参考。

1435/1000 mm变轨距动车组转向架设计

根据1435/1000mm变轨距转向架总体技术要求和目前动车组现有的技术及车型提出了一种新型变轨距转向架方案,并对动车和拖车转向架的总体结构、构架、轮对组成、一系悬挂、二系悬挂、基础制动装置及变轨距原理进行了介绍和分析,对变轨距转向架的关键部件进行了有限元计算,对整车动力学性能进行了仿真研究。仿真计算结果表明,该变轨距转向架方案现实可行,能够满足相关标准及设计要求。

澳门地区海堤修复设计思路的探讨

2017年及2018年,澳门经历“天鸽”、“山竹”等超强台风后,沿线海堤受到不同程度的破坏,随着全球气候变暖及海平面上升,未来热带气旋和风暴潮的强度有可能增加,澳门地区的海堤在未来10 a间将进行较大规模的修复。基于澳门某海堤修复工程,针对其特殊历史文化背景、防洪标准、透空型防浪墙的特殊结构形式、原海堤资料不全的4个问题,利用物探、地勘、现场踏勘等方式,找出海堤损坏的根本原因,综合防洪特性分析、越浪量分析计算的结果,提出了海堤堤顶、护面、堤基修复方案,包括高压灌浆、防渗帷幕、混凝土连锁块等,为澳门地区其他海堤修复和整治提供有益的参考。

基于实测沉降的填海工程固结度和最终沉降分析

结合澳门某填海工程地基处理的实测沉降数据,采用三点法、双曲线法和Asaoka法推算软基的固结度和最终沉降量,分析了各种计算方法的适用性和局限性,有效指导了工程施工,为今后类似填海工程的监测工作提供了有益的参考。

纳米改性沥青制备和路用性能研究

为提高基质沥青的路用性能,采用纳米Ⅰ作为改性剂,并选用A,B和C作为分散剂,制备了纳米改性沥青并进行路用性能评价;同时将纳米Ⅰ与SBS复合进行沥青改性,以考察纳米Ⅰ对聚合物改性沥青性能的影响。对其中的优选改性方案,进行DSR和BBR试验,进一步评价其路用性能。结果表明:纳米Ⅰ可以明显改善沥青的性能,使沥青的高温性能得以显著提高;纳米粒子的表面改性对沥青的性能有显著影响,有必要开发适用于沥青的纳米粒子表面改性方案,以充分发挥粒子的纳米效应;纳米Ⅰ对SBS改性沥青的影响表现为高、低温路用性能的全面提高。

多维数多尺度纳米材料改性沥青的微观机理

选择多维数多尺度纳米材料有机膨润土、纳米SiO2及SBS为改性剂,研究其对基质沥青的改性作用。通过扫面电子显微镜、红外光谱、凝胶色谱和差示扫描量热等微观测试手段,观察分析了纳米改性沥青的微观结构特征和分子量、聚集态转变时的吸热量等材料属性,从微观的角度详细阐述了沥青的改性机理,与宏观性能对比,体现出微观改性机理和宏观路用性能的一致性。

纳米SiO_2改性沥青混合料的路用性能

为了研究纳米SiO2对基质沥青混合料路用性能的影响与改善,采用车辙试验、低温弯曲试验、浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验分析了纳米SiO2改性沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性,并与基质沥青混合料进行对比验证。在此基础上,采用SPT试验和间接拉伸试验进一步验证了纳米SiO2对沥青混合料高低温性能改善性效果。结果表明:与基质沥青混合料相比,纳米SiO2改性沥青混合料的高温稳定性和水稳定性显著提高,低温性能略有降低,但仍能满足沥青路面对低温抗裂性能的要求。证明了纳米SiO2改性沥青混合料具有优良的路用性能,也证明了其在实际工程应用中的可行性。

纳米材料改性沥青路用结合料的性能

选择不同形状和尺寸的纳米有机膨润土、纳米SiO2及苯乙烯–丁二烯共聚物(SBS)为改性剂,研究其对基质沥青的改性作用。针对各改性剂不同的结构属性确定了相应的改性沥青制备工艺。通过针入度、软化点、延度和Brookfield黏度等路用性能常规指标以及车辙因子、零剪切黏度、弯曲蠕变劲度等非常规试验指标评价了纳米层状硅酸盐改性沥青和复合材料改性沥青的路用性能。结果表明这些纳米材料改性沥青的路用性能得到了显著改善。

变轨距转向架制动夹钳单元及安装方案研究

本文以变轨距转向架制动夹钳单元为研究对象,对夹钳机构动作原理进行分析,对制动吊座进行结构设计及强度仿真分析。结果表明:变轨距转向架制动夹钳单元可以满足制动夹钳机构随制动盘横向移动、锁紧及制动要求,制动吊座结构强度及接口满足使用要求。