中速磁浮列车-轨道-桥梁系统耦合振动分析

为探讨中速磁浮列车−轨道−桥梁系统耦合振动特性,将车辆简化为具有45个自由度的多刚体,轨道−桥梁结构简化为双层弹性Bernoulli-Euler梁,基于比例−积分−微分(PID)主动悬浮控制建立考虑轨道不平顺的磁浮列车−轨道−桥梁系统耦合振动分析模型,并编制相应的仿真程序。利用编制的程序,计算系统的时域和频域响应,分析车速和轨下等效支承弹性模量对系统动力响应的影响。研究结果表明:轨道−桥梁结构振动与磁浮车辆通过时引起的特征频率密切相关;当车辆以200 km/h的速度过桥时,在65~150 Hz之间轨道-桥梁结构表现为F轨的局部振动;由于车速的变化改变了车辆荷载的特征频率,轨道−桥梁结构的位移幅值随车速提高并非单调变化,当特征频率接近轨道-桥梁结构的固有频率时,会发生共振;车体的加速度幅值和平稳性指标与车速之间也非单调关系;轨下等效支承弹性模量的变化对桥梁竖向位移幅值影响较小,但对F轨竖向位移幅值和车体竖向加速度幅值影响较大。研究成果可为后续中速磁浮系统耦合振动研究和轨道结构设计提供参考。

舰船水润滑轴承等效支点预测及轴系迭代校中

针对舰船推进轴系力学建模时,主观假设的水润滑艉轴承等效支点位置对轴承材料和结构的考虑不足的问题,本文开展考虑轴倾斜及轴承因素的水润滑艉轴承等效支点位置预测及轴系迭代校中方法研究。建立了基于有限元法的艉轴承接触力学模型,以轴线倾角、轴承长径比和内衬弹性模量为控制变量,计算了125种组合方案下轴承的接触压力分布,揭示了三因素对等效支点位置的影响规律并构造了等效支点位置拟合计算式,创新提出了融合等效支点位置计算的推进轴系迭代校中算法。研究结果表明:等效支点位置计算式具有较高的预测精度,7个新算例的拟合公式解与有限元解的最大相对误差小于4%;相比普通三弯矩法,后艉轴承支反力的迭代校中计算结果与有限元结果的相对误差减小了60.22%。