车辆荷载下含裂缝道路结构的应力强度因子

基于有限元和断裂理论,利用有限元软件ANSYS分析了车辆动静荷载对含裂缝道路结构体的作用,在ANSYS中对裂尖环向设置奇异单元,将车辆荷载简化为线源荷载,分别分析了静荷载和动荷载作用下Ⅰ形应力强度因子的变化规律。

铁路道岔尖轨轨高的测量基准研究

尖轨的轨高是影响轨道结构振动与变形、列车运行安全性、平稳性及轨道养护维修工作量的重要参数,而尖轨轨高的测量基准则是检测尖轨轨高正确与否的重要基础;针对目前尖轨轨高测量的第一测量基准与第二测量基准,假定车轮与钢轨均为刚体,以尖轨轨高之间的高差和以轨轮接触关系为依据计算得出机车车辆在垂直方向的位移作为2种评价指标,对尖轨轨高的测量基准进行了讨论。结果表明,在测量尖轨轨高时,采用第一测量准则更为合理。

现代有轨电车三开组合道岔技术的研究

国内首次自主研发的三开组合道岔结构复杂,制造加工难度大,可实现两条横向与两条纵向并行线路之间的分别连接及转向,是轨道交叉口迫切需求的一种道岔形式,其应用前景极其广泛。道岔整体平面布置依照轨道走向需求进行设计,相邻道岔中心的合理间距为6.05 m,在满足机车安全有效运行和道岔结构完整可靠的同时,使得道岔的整体长度达到最小,可最大限度地节省道岔占地空间,提高场地的利用率。道岔结构采用模块化设计,包含4组转辙器、16颗合金钢辙叉及多种零配件,分为第1转辙器区、第2转辙器区、复合辙叉区、中间菱形区、尾部菱形区等5部分。

可动心轨辙叉咽喉处结构优化对长心轨强度的影响

为了避免长心轨疲劳断裂,基于瞬态有限单元法和轨道动力学理论建立长心轨强度计算模型,考虑了岔枕间距、弹性垫板、降低台板高度等影响因素,对长心轨模型进行了弯矩与拉应力计算。结果表明:减小岔枕间距、采用弹性垫板与降低台板高度将有效减小长心轨的拉应力,提高了长心轨的使用寿命。

道岔用复合定位套优化改进

针对既有的复合定位套在列车荷载作用下发生疲劳破损的情况,优化其结构,同时运用有限元法和轨道动力学理论建立复合定位套计算模型,考虑了摩擦系数、岔枕螺栓扭矩的影响因素,对模型的应力进行计算。结果表明:优化后的复合定位套可满足列车实际运行需求,而摩擦系数与岔枕螺栓扭矩对复合定位套的应力影响很小。

双块式无砟轨道的共振性能分析

为了避免双块式无砟轨道在列车荷载作用下产生共振,使得钢轨位移过大而影响列车平稳性,运用谐响应有限元法和轨道动力学理论建立双块式无砟轨道计算模型,考虑了列车荷载、扣件刚度、阻尼影响因素,对模型进行共振频率与钢轨位移计算。结果表明:扣件刚度影响无砟轨道共振频率及钢轨位移,而阻尼及列车荷载影响钢轨位移。

降低50AT尖轨淬火残余应力的振动时效参数研究

研究目的:为研究降低50AT尖轨淬火后残余应力的振动时效参数,本文通过建立道岔直线尖轨有限元分析模型,使用Deform软件模拟出尖轨淬火后的残余应力分布,结合尖轨模态响应得到振动时效参数,并通过盲孔测应力评价方法对比分析模态时效参数与企业时效参数对尖轨振动时效后残余应力的消除效果,最终得到适合降低50AT尖轨残余应力的振动时效参数。研究结论:(1)尖轨轨头中频感应淬火完成后,尖轨轨头、轨腰分布着残余压应力,轨底分布着残余拉应力;(2)基于尖轨淬火后轨底中部残余应力集中、翘曲变形特性,以及尖轨的模态振型,得到支撑点位置、激振点位置及激振频率等振动时效参数;(3)采用本文得到的时效参数对尖轨进行振动时效处理,残余应力的平均消除比率为46.6%;按照企业时效参数对尖轨进行振动时效处理,残余应力的平均消除比率为28.8%;本文时效参数下对残余应力的平均消除率是企业现有时效参数下的1.6倍,且时效时间仅为企业时效时间的1/4,可显著提高生产效率;(4)本文得到的振动时效参数可用于指导50AT尖轨感应淬火后残余应力的降低。

无缝线路横向鼓曲失稳分析

运用有限单元法和无缝线路横向鼓曲稳定性理论,建立无缝线路横向稳定性计算模型,分析钢轨初始弯曲矢度、波长、导曲线半径及道床横向阻力对无缝线路稳定性的影响,提出提高无缝线路横向稳定性的具体措施。

车辆—轨道耦合作用下轨道系统的瞬态动力响应

基于连续弹性离散点支承梁分析理论,采用瞬态动力有限元分析方法,分析轨道系统随列车速度、车辆荷载、车辆刚度及基础刚度变化时的瞬态动力响应。结果表明,列车激励频率和轨道系统频率决定了轨道系统的振动程度。

胶接绝缘钢轨胶接处轨道刚度取值研究

建立胶接绝缘钢轨及标准钢轨有限元计算模型,考虑了基础刚度、扣件刚度等影响因素。利用瞬态动力有限元方法,分析胶接绝缘钢轨和标准钢轨模型的位移、加速度。结果表明,这2种钢轨模型存在垂向不平顺。为消除这种不平顺,运用所建立的模型,探讨轨道刚度的设置方法。

50AT尖轨感应淬火的数值模拟

通过对尖轨轨头进行中频感应淬火处理,可提高其强度、耐磨性及延长尖轨寿命。轨头淬火后,会产生较大的残余应力。通过建立50AT尖轨模型,进行淬火模拟仿真得到淬火后残余应力分布,并采用盲孔测应力法对比验证应力结果。结果表明:轨底中部残余应力值较大,尖端部分残余应力值较小;选择轨底相同位置测点,得到模拟仿真应力值与实测应力相差较小。试验结果可用于指导尖轨淬火后残余应力的消除及振动时效时激振器的放置位置。