扣件系统横向刚度及抗倾翻试验研究:以WJ-8型扣件为例

为了对扣件系统横向刚度及抗倾翻性能进行研究,首先借鉴等间隔弹性点支承梁模型分析钢轨横向力学行为;然后,考虑钢轨自身截面特性,推导扣件系统横向刚度及抗倾翻系数计算公式;最后,设计并进行1组及3组WJ-8型扣件横向加载试验,验证分析及推导的合理性。试验结果表明:当钢轨整体扭转中心为轨底中心点时,钢轨自身扭转不可忽略,钢轨横向力及扭矩的传递过程都是非线性过程;1组及3组扣件试验得到的位移相对误差不超过6.8%,转角相对误差不超过9.5%;3组扣件试验允许加载范围更大,且更适用于非对称式扣件;WJ-8型扣件钢轨横移过程可按扣件横向反力的组成划分为钢轨滑移、线性变形和非线性变形3个阶段,钢轨倾翻过程可按钢轨轨底与轨下垫板接触形式划分为钢轨脱离和整体倾翻2个阶段。扣件横向刚度及抗倾翻系数可通过横向力-位移曲线、扭矩-转角曲线确定。

特重车辆荷载作用下独柱墩连续箱梁弯桥抗侧倾和抗滑移分析与加固构造

在分析特重车辆作用下独柱墩连续箱梁弯桥倾覆倒塌事故的基础上,提出导致连续箱梁桥发生倾覆的重要原因是主梁在特重载偏心作用下产生侧倾与滑移的共同作用.以湖北省鄂州市发生倾覆落梁事故的三跨连续箱梁弯桥为工程背景,开展抗侧倾和抗滑移理论计算和有限元分析,提出桥梁整体化的抗滑移加固构造.结果表明,该桥梁具有较高的抗侧倾能力,但抗滑移能力明显不足,特重载偏心作用下产生的切向力显著大于支座的最大抗力,主梁极易发生滑移而倾覆.单纯增大桥梁抗侧倾能力的加固方法对提高主梁的抗倾覆效果不佳,应同时增加桥梁的抗滑移能力.该桥梁采用整体化抗滑移加固构造后,具有较强的抗滑移和抗侧倾能力,在特重载偏心作用下主梁不会发生倾覆破坏.

弹性支承块式无砟轨道钢轨抗倾翻性能全参数化计算方法

列车通过弹性支承块式无砟轨道时,扣件和弹性支承块的弹性叠加容易使钢轨倾翻角和轨头横移量显著增大,导致动态轨距扩大,进而影响列车运行的安全性和平稳性。综合考虑轮轨激励形式及其载荷作用关系(包括轮轨垂向力的准静态成分、动态成分及其作用位置、轮轨水平力及其作用位置以及钢轨廓形等)、扣件系统力学特性及其几何参数(包括扣件系统的垂向及横向刚度和阻尼以及外形尺寸等)、弹性支承块力学特性及其几何参数(包括弹性支承块的各向刚度、模量、泊松比以及外形尺寸等),建立准确的力学分析模型和几何关系模型,全面清晰地表征了弹性支承块式无砟轨道结构受力特点。基于力矩平衡计算原理,提出弹性支承块式无砟轨道钢轨抗倾翻性能全参数化计算方法,根据单节点实尺模型残余变形试验对理论计算结果进行修正,若考虑消除初始装配间隙影响,支承块间距扩大理论计算值增加0.04 mm加以修正,轨距扩大量应增加0.2 mm加以修正,通过对比分析计算结果、单节点实尺模型试验结果与传统实体有限元模型仿真结果,证明数据吻合度极高。分析与计算结果表明,本文提出的全参数计算方法与单节点实尺模型试验结果、实体有限元模型仿真结果吻合程度良好;利用本文所提出的弹性支承块式无砟轨道钢轨抗倾翻性能全参数化计算方法,可以高效准确地开展多参数敏感性分析;能够为不同运营条件下弹性支承块式无砟轨道结构及其部件优化提供设计依据,并奠定充分的理论基础。

水玻璃对黄土地区某二层框架结构宿舍地基抗倾加固的研究

本文针对湿陷性黄土地区一栋两层框架宿舍建筑物的地基抗倾加固,通过首次提出了一种新型的水玻璃单液硅化法注浆技术,用于解决该类建筑物因不良地质状况而产生的不均匀沉降现象。自2023年7月开始,通过对水玻璃单液硅化法注浆加固完成前后至今的沉降观测数据进行调查和研究分析,目前没有出现明显的不均匀沉降现象,既有裂缝也没有加宽增大现象,说明该方法具有良好的抗倾加固效果;通过PTS曲线图的对比,可以看出水玻璃单液硅化法注浆后的沉降变形较没有注浆前的沉降变形曲线变缓,该方法不仅能缩短地基加固的施工周期、加固效果较为明显,而且单液硅化法较其他加固方法造价低、注浆材料水玻璃安全对地下水无污染、硅酸钠具有稳定的化学性质,不易被土壤中的盐类和硫化物侵蚀,水玻璃作为常用防水、密封和粘合剂方便施工;在室内进行加固以后,做好面层防水排水处理,在确保构筑物在正常使用期间没有大量水源或持续性水源进入地下的前提下,可以保证构筑物在后续的使用年限内地基消除湿陷性黄土特征并不再产生不均匀下沉,因此,有必要开展水玻璃对湿陷性黄土地区既有框架结构建筑物地基抗倾加固效果试验,并对其不断优,提高抗顷性能。

兼具馈能与主动抗侧倾功能的电控液压悬架系统设计与研究

为解决特种车辆或载重车辆在极端工况下易侧翻的问题,提出了一种兼具馈能与主动抗侧倾功能的电控液压悬架系统。对该悬架系统的主动抗侧倾模式和馈能模式进行了功能原理设计与分析;针对主动抗侧倾模式与馈能模式,构建了电液悬架系统仿真模型;设计了电液悬架系统主动抗侧倾模糊PID控制策略和侧倾力矩分配方案,以及执行机构逻辑门限值控制策略,并基于Matlab/Simulink、TruckSim和AMESim仿真软件,搭建了电液悬架系统主动抗侧倾控制策略联合仿真平台;对装配有电液悬架系统的车辆模型在极限工况下的抗侧倾性能进行仿真分析,并对车辆在随机路面激励输入下的馈能特性进行仿真分析。结果表明,装配该电液悬架的特种车辆具备较强的防侧翻能力,并具有较好的悬架运动能量回收潜力。

施工升降机大截面导轨架抗倾翻稳定性结构分析

施工升降机是建筑施工中常用的垂直运输设备,导轨架是其重要的组成构件,导轨架的稳定性直接关系到施工升降机的整机安全,本文利用传统的力学解析方法与ANSYS有限元模拟算法相结合,对截面尺寸为930mm×930mm×1508mm的大截面导轨架的刚度、强度以及抗倾翻稳定性进行计算分析,验证了计算校核方法的正确性,为大截面导轨架的安装及使用提供了强有力的理论依据。

偏载状态的跨座式单轨车辆抗侧倾性能研究

跨座式单轨车辆在运营中经常出现横向偏载的情况。文章针对该问题建立偏载力矩作用下跨座式单轨车辆的侧倾方程,推导出车体重心横向偏移距离和车体侧滚角之间的关系;依据临界侧滚角理论,提出用临界侧滚角裕量来衡量偏载力矩作用下的车辆抗侧倾能力,并利用多体动力学软件UM仿真验证推导公式的准确性;最后讨论了跨座式单轨车辆偏载力矩形成的各种原因。研究表明:偏载明显影响跨座式单轨车辆的抗侧倾能力,车体侧滚角与车体重心偏移距离成正比,临界侧滚角裕量能够反映出车体偏载对车辆抗侧倾能力变化的影响。

大直径圆筒抗倾计算模式的探讨

对目前国内外学者提出的大圆筒抗倾计算方法进行分析比较,指出这些计算方法中存在的问题,提出了沉入式大圆筒新的抗倾计算方法,概念清晰,计算结果较精确,可指导大圆筒抗倾计算方法的进一步研究。

大直径圆筒筒内填料抗倾机理

根据试验结果及分析 ,圆筒内填料抗倾模式随筒径的增大而变化 .筒径由小到大 ,筒内填料抗倾模式由重力式逐渐向过渡式、平面挡土墙式变化 .大圆筒的抗倾能力 ,除应考虑筒内壁与填料间的摩擦力 。

自升式平台地基承载力、抗倾稳性及桩腿插深分析

由于地质原因的不明，自升式平台桩腿突然刺破持力层而导致平台桩腿及结构破坏的事故时有发生．自升式平台作业时桩腿的地基承载力及抗倾稳性，对保证平台在各种海况下的作业安全是非常重要的．通过对某一自升式平台地基承载力及抗倾稳性的分析计算，探讨了平台抗倾稳性与海底土层地基承载力及桩腿插深之间的关系．对今后该类平台的设计具有一定的参考价值．

无底圆筒结构内填土压力分布和抗倾有效比计算

由于无底圆筒结构与有底结构相比,在结构沉降、基底应力等方面存在差异,导致二者的内填土压力分布明显不同,因此,传统的贮仓压力理论不能正确确定无底圆筒结构的筒内填土压力.采用模型试验,量测作用在无底圆筒结构上的土压力,分析无底圆筒结构与内填土和地基的相互作用,探讨圆筒结构在倾覆过程中内填土与筒壁间摩阻力调整机理.通过试验研究和理论分析得到,在对称荷载作用下筒内土压力分布分为三个区域,在非对称荷载作用下,由于筒内产生附加力矩而使土压力分布变为两个区域,且抗倾有效比约为对称荷载状况下的1.10倍.在此基础上,提出了对称荷载和非对称荷载(作用有侧向荷载)情况下,筒内填土压力和抗倾有效比的计算方法,前者适用于圆筒施工期的计算,后者适用于使用期的计算.

具有参数不确定性的重型货车抗侧倾输出反馈鲁棒H∞控制

为了减小重型货车在转向操作时的侧倾角,从而避免货车转向时发生侧翻,可以通过在悬架中安装主动抗侧倾杆以补偿横向载荷转移的方法来实现。本文的分析为这一方法提供理论依据。运用基于线性矩阵不等式(LM I)的H∞控制理论,提出了基于观测器的抗侧倾输出反馈控制算法。通过对某具有一系列不确定性参数的重型货车侧倾-横摆动力学模型进行仿真,验证了此控制算法的有效性和鲁棒性。

大圆筒沉入深度对其抗倾性能影响的研究

通过试验研究 ,提出了沉入式大圆筒抗倾计算的抗倾有效比和抗倾折算比新概念 ,指出了沉入式大圆筒抗倾计算的新途径。根据试验资料分析 ,提出了沉入式大圆筒抗倾比 η与相对沉入深度 h h0之间的关系式 ,可供沉入式大圆筒结构抗倾计算时参考。

考虑作动器动力学的半车主动互联悬架抗侧倾控制研究

为提高车辆的侧倾稳定性及抗侧翻能力,开展了考虑液压作动器动力学特性的主动互联悬架控制研究。首先建立了主动液压互联悬架动力学模型及液体连续方程,然后以车身侧倾角为控制目标,采用backstepping非线性控制方法完成了抗侧倾控制器设计及其稳定性分析,通过构造控制目标跟踪函数使控制系统平稳过渡并追踪期望的侧倾角度。角阶跃转向工况抗侧倾模拟分析表明:所设计的控制系统能使车身侧倾角跟踪期望的角度值,有效控制车身侧倾姿态,降低载荷转移率,提高抗侧倾性能及侧翻极限;同时,主动互联抗侧倾控制还能有效改善悬架动挠度及车轮动载,综合提升车辆性能。

浅海桶形基础平台抗拔力与抗倾稳定分析

平台在海上受风、浪、流、冰等水平载荷作用产生倾斜 ,而土壤粘接力、摩擦力和土抗力是平台的抗拔和抗倾力 ,桶基平台应满足抗拔、抗倾稳定的要求 ,以保证平台的整体稳定性。讨论了桶基平台受水平力作用时 ,桶形基础的破坏模式及其计算方法 。

轿车空气悬架主动抗侧倾控制方法仿真对比研究

为改善空气悬架轿车的抗侧倾性能,开发了一种液气混合式主动抗侧倾装置.选用结构简单、成本低的开关电磁阀作为执行元件,对4种离散控制方法进行对比分析,寻找控制系统结构尽量简单,可以快速、准确和高效地完成对抗侧倾装置运动位移控制的方法.仿真计算结果表明,采用3点开关控制方法,系统组成简单,但控制精度较低,电磁阀切换频繁;采用PWM和PID联合控制方法,控制精度高,电磁阀切换次数减少;采用滑模控制方法,控制精度一般,但电磁阀切换次数最少.

船用气控式抗横倾装置的应用

文章主要介绍了气控式抗横倾装置的工作原理、主要设备组成及功能,以及气控式抗横倾装置的优点和应用。

沉入式圆筒结构抗倾有效比及其确定

沉入式圆筒结构的抗倾有效比是一个重要的参数 ,它对结构自身的抗倾稳定和变位大小有很大的影响。该参数目前在我国没有进行过深入研究 ,也没有可靠的确定方法可循。本文采用模型实验以实测筒内、外和筒底土压力为依据 ,分析了内填料和地基土与无底圆筒结构的互相作用 ,着重探讨了圆筒结构在倾覆过程中摩阻力调整机理及抗倾有效比的变化规律。在此基础上确定了抗倾有效比的计算方法。并与试验结果进行了比较 。

滑靴副结构参数对抗倾能力的影响

本文分析了曲轴连杆液压马达滑靴副发生倾侧造成静压支承失效的原因，计算得到了滑靴副主要结构尺寸参数对抗倾性能的影响关系。