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柔性轮对高速列车通过道岔的动力学响应
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作者 刘衍璋 孙加林 +2 位作者 李文斌 彭启钰 张骞 《青岛大学学报(自然科学版)》 CAS 2024年第1期69-78,共10页
为研究高速列车在柔性轮对条件下通过道岔时的动力响应,采用刚柔耦合动力学仿真方法,基于CRH380高速列车模型建立柔性轮对结构条件下的车辆—道岔刚柔耦合动力学模型。以柔性轮对高速列车模型为研究对象,通过18号高速道岔,分析轮对柔性... 为研究高速列车在柔性轮对条件下通过道岔时的动力响应,采用刚柔耦合动力学仿真方法,基于CRH380高速列车模型建立柔性轮对结构条件下的车辆—道岔刚柔耦合动力学模型。以柔性轮对高速列车模型为研究对象,通过18号高速道岔,分析轮对柔性与全刚体结构条件下的车辆模型的安全性、轮轨动态相互作用、车体振动加速度及轮轨接触位置分布指标。仿真结果表明,柔性轮对高速列车模型对车辆的轮轨动态相互作用影响较大,对安全性、车体振动加速度及轮轨接触位置分布等动力学指标影响较小。 展开更多
关键词 高速列车 柔性轮对 刚柔耦合 高速道岔
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考虑柔性轮对的车辆系统刚柔耦合动力学响应分析
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作者 刘衍璋 孙加林 +2 位作者 李文斌 彭启钰 张骞 《青岛大学学报(自然科学版)》 CAS 2023年第4期67-71,共5页
为研究柔性轮对对高速列车动力学性能的影响,采用刚柔耦合动力学仿真方法,基于CRH380高速列车模型建立了柔性轮对结构条件下的车辆—轨道刚柔耦合动力学模型。分析了轮对柔性与全刚体结构条件下的车辆模型的安全性、轮轨动态相互作用及... 为研究柔性轮对对高速列车动力学性能的影响,采用刚柔耦合动力学仿真方法,基于CRH380高速列车模型建立了柔性轮对结构条件下的车辆—轨道刚柔耦合动力学模型。分析了轮对柔性与全刚体结构条件下的车辆模型的安全性、轮轨动态相互作用及通过性指标。仿真结果表明,在车速300 km/h时,两模型在动力学指标上具有明显差异,主要表现在柔性轮对车辆模型轮轨垂向力幅值及轮重减载率幅值都低于全刚性体车辆模型,车辆振动加速度、脱轨系数及轮轴横向力波形结果差距较小。 展开更多
关键词 高速铁路 柔性轮对 刚柔耦合 仿真计算
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高速铁路车站雨棚附属结构动力响应 被引量:4
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作者 刘伯奇 李文斌 +3 位作者 胡海天 冯海龙 徐安东 张骞 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期39-49,共11页
为研究列车风激扰下雨棚附属结构的动力响应,以某高铁车站雨棚附属结构为研究对象,建立雨棚附属结构及高速列车仿真模型,分析高速列车以不同速度级通过时雨棚附属结构所受列车风的压力(简称“列车风压”)分布规律;基于此,研究雨棚附属... 为研究列车风激扰下雨棚附属结构的动力响应,以某高铁车站雨棚附属结构为研究对象,建立雨棚附属结构及高速列车仿真模型,分析高速列车以不同速度级通过时雨棚附属结构所受列车风的压力(简称“列车风压”)分布规律;基于此,研究雨棚附属结构的动力响应和疲劳寿命,确定列车风与8级环境风共同作用极限条件下采用不同连接方案时雨棚附属结构的合理设计高度。结果表明:在同等高度下,雨棚附属结构所受列车风压极值随车速的提高而增大;在相同速度级下,列车风压极值随高度的增加而减小;当高速列车以相同速度级通过雨棚时,LED屏应力极值最大,车站站牌应力极值次之,出站口指示牌应力极值最小;雨棚附属结构疲劳寿命随车速提高不断降低,在现有运营条件下雨棚附属结构服役100 a不会发生疲劳破坏,其中LED屏的疲劳寿命最短,疲劳破坏最先发生在顶部连接部位;极限条件下雨棚附属结构最优连接方案下的合理设计高度范围为5.72~10.50 m。 展开更多
关键词 高速铁路 雨棚附属结构 列车风 环境风 动力响应 疲劳破坏
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高速列车交会激励下雨棚振动响应 被引量:3
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作者 冯海龙 王博 +3 位作者 李红梅 王域辰 史伟华 张骞 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期121-131,共11页
站台雨棚作为铁路重要基础设施,当动车组正线通过时会激扰雨棚造成结构损伤。为研究外部载荷激励下雨棚的动力响应规律及其主要影响因素,建立某高铁车站站台雨棚结构动力仿真模型,仿真计算CR400AF型动车组以不同车速在雨棚中交会时的气... 站台雨棚作为铁路重要基础设施,当动车组正线通过时会激扰雨棚造成结构损伤。为研究外部载荷激励下雨棚的动力响应规律及其主要影响因素,建立某高铁车站站台雨棚结构动力仿真模型,仿真计算CR400AF型动车组以不同车速在雨棚中交会时的气动载荷和轮轨力。结果表明:动车组交会时产生的气动载荷和轮轨力与车速有关,随着车速提高气动载荷和轮轨力增大,且气动载荷与车速的平方成正比;雨棚靠近线路中心位置处所受的气动载荷最大,雨棚宽度、长度方向所受气动载荷极值近似于呈对称分布,气动载荷随雨棚高度的增加而减小;雨棚振动响应与车速有关,随着车速提高雨棚振动响应增大;同等速度级交会工况下,雨棚端部振动响应比中部大;气动载荷和轮轨力对雨棚振动响应影响程度不同,其中气动载荷起主要作用。 展开更多
关键词 高铁车站站台雨棚 高速列车交会 气动载荷 轮轨力 振动响应
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重载铁路断轨应急装置结构分析与优化 被引量:1
5
作者 李文斌 彭启钰 +2 位作者 刘衍璋 徐风远 张骞 《机械设计》 CSCD 北大核心 2024年第3期35-41,共7页
重载铁路钢轨发生断裂事故时,可采用应急装置夹紧断轨来保证短时间内铁路的安全运输,为使救援工作更便捷,在原有设计基础上进行优化。文中以大秦线重载铁路钢轨为研究对象,用ABAQUS软件建立有限元模型,分析影响应急装置安全性的因素,确... 重载铁路钢轨发生断裂事故时,可采用应急装置夹紧断轨来保证短时间内铁路的安全运输,为使救援工作更便捷,在原有设计基础上进行优化。文中以大秦线重载铁路钢轨为研究对象,用ABAQUS软件建立有限元模型,分析影响应急装置安全性的因素,确定装置工作的最不利工况,从而进行方案优化并分析验证。结果表明:应急夹板与螺栓的应力随着荷载作用点逐渐远离断轨位置,呈三次多项式非线性减小;应急夹板与螺栓的应力和位移随温度的变化而变化;在低温-40℃至高温50℃范围内,通过改变螺栓大小和夹板材质,在满足强度要求的前提下,确定优化组合及其安全工作的环境温度范围。 展开更多
关键词 断轨 应急夹板 优化 垂向力 横向力
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多夹杂物对重载铁路钢轨疲劳寿命的影响
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作者 彭启钰 张骞 +2 位作者 石彤 刘衍璋 李文斌 《机械设计》 CSCD 北大核心 2024年第3期27-34,共8页
非金属夹杂物容易引起钢轨疲劳损伤,为了探究非金属夹杂物特征参数对重载钢轨疲劳性能的影响规律,文中采用ABAQUS有限元软件建立重载钢轨分析模型,对外载荷作用下含夹杂物钢轨的应力状态进行仿真计算,通过FE-SAFE疲劳仿真软件对含多夹... 非金属夹杂物容易引起钢轨疲劳损伤,为了探究非金属夹杂物特征参数对重载钢轨疲劳性能的影响规律,文中采用ABAQUS有限元软件建立重载钢轨分析模型,对外载荷作用下含夹杂物钢轨的应力状态进行仿真计算,通过FE-SAFE疲劳仿真软件对含多夹杂物钢轨进行疲劳寿命预测。结果表明:相比于软质塑性MnS夹杂物,硬质脆性Al2O3夹杂物对钢轨最大应力的影响更大;夹杂物位于钢轨的高应力区时,在外部载荷作用下,曲线段钢轨的最大应力大于直线段钢轨的最大应力;相邻夹杂物相距临界距离时,多夹杂物水平分布时比其垂向分布时对钢轨应力的影响更大,且随着相邻夹杂物距离变小,钢轨基体的最大应力变小;相邻多夹杂物会使钢轨疲劳寿命骤减,含4个相邻夹杂物的钢轨比含2个夹杂物钢轨的疲劳寿命短。 展开更多
关键词 钢轨夹杂物 夹杂物材料 曲线段钢轨 疲劳寿命
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某客货共线铁路曲线段轨下装配式垫板动力响应 被引量:1
7
作者 万迎新 张骞 +2 位作者 吕谦和 李红梅 张运广 《机械设计》 CSCD 北大核心 2023年第4期28-35,共8页
列车通过曲线段时轨下垫板单侧破坏严重,产生边缘外翻、撕裂的现象尤其突出,使用寿命较短,工人养护维修工作量大。为克服上述缺陷,文中对不同开槽形式、不同钢片布置形式的轨下垫板进行动力响应分析,考察列车以不同速度通过曲线段时垫... 列车通过曲线段时轨下垫板单侧破坏严重,产生边缘外翻、撕裂的现象尤其突出,使用寿命较短,工人养护维修工作量大。为克服上述缺陷,文中对不同开槽形式、不同钢片布置形式的轨下垫板进行动力响应分析,考察列车以不同速度通过曲线段时垫板的动力性能,通过不同结构形式的垫板组合优化,解决曲线段轨下垫板不对等损坏的问题。结果表明:列车通过曲线段的理论设计速度为70 km/h时,曲线超高可抵消离心力;优化设计轨下垫板为1/2长度占比开槽垫板插入2层1 mm厚钢片时,列车以40~80 km/h通过曲线段的轨下垫板的变形相较其他结构形式的垫板明显减小,优化设计之后的装配式垫板变形更均匀,实现了轨下垫板变刚度设计,使用寿命延长,克服了运维过程中发现的列车通过曲线段时轨下垫板单侧破坏严重的现象;轨下垫板动力响应研究可作为客货共线铁路曲线段垫板优化设计的理论依据。 展开更多
关键词 轨下垫板 轨道动力学 Ogden模型 垫板优化 客货共线铁路
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重载铁路用钢轨夹杂物临界尺寸研究
8
作者 石彤 彭启钰 +3 位作者 刘丰收 陈朝阳 俞喆 张骞 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期57-66,共10页
列车轴重的提高,对钢轨的纯净度提出了更高要求。为了探讨夹杂物对钢轨使用寿命的影响规律,建立钢轨有限元模型,分析夹杂物形状、深度及尺寸对钢轨应力的影响;通过FE-SAFE疲劳仿真软件,分析夹杂物对钢轨疲劳寿命的影响,计算夹杂物引起... 列车轴重的提高,对钢轨的纯净度提出了更高要求。为了探讨夹杂物对钢轨使用寿命的影响规律,建立钢轨有限元模型,分析夹杂物形状、深度及尺寸对钢轨应力的影响;通过FE-SAFE疲劳仿真软件,分析夹杂物对钢轨疲劳寿命的影响,计算夹杂物引起钢轨疲劳损伤的“半径-长度”曲线。结果表明:夹杂物棱角越小,越易引起钢轨局部应力集中;夹杂物与钢轨踏面之间距离越大,钢轨最大应力越小;夹杂物受载面积越大,对钢轨应力的影响越明显,夹杂物内切圆半径对钢轨应力状态的影响更大;25 t轴重下,钢轨疲劳寿命与夹杂物内切圆半径的3次方成反比,与夹杂物长度的2次方成反比,夹杂物内切圆半径相比长度对钢轨疲劳寿命的影响更大;钢轨踏面下5 mm深度处Al2O3夹杂物的“半径-长度”临界尺寸组合分别为“20μm-1 620μm”“60μm-395μm”及“100μm-207μm”,在钢轨检验中应关注超尺寸的大型夹杂物。 展开更多
关键词 钢轨夹杂物 尺寸因素 疲劳寿命 临界尺寸
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绳锯牵拉破碎混凝土排水渠方案比选 被引量:1
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作者 徐安东 吕谦和 +2 位作者 史伟华 万迎新 张骞 《青岛大学学报(自然科学版)》 CAS 2022年第1期73-78,共6页
根据已运营铁路隧道中C40素混凝土排水渠的加深工况要求,选用绳锯牵拉方法进行破碎加深。运用ABAQUS对不同钻孔方案进行有限元分析、比选。研究结果表明,当钻孔间距与钻孔深度不变,在300 mm×300 mm的破碎断面内钻孔数目为3个且呈... 根据已运营铁路隧道中C40素混凝土排水渠的加深工况要求,选用绳锯牵拉方法进行破碎加深。运用ABAQUS对不同钻孔方案进行有限元分析、比选。研究结果表明,当钻孔间距与钻孔深度不变,在300 mm×300 mm的破碎断面内钻孔数目为3个且呈正三角形分布时,破碎效果最好,满足绳锯破碎加深混凝土排水渠的工作需要。 展开更多
关键词 铁路隧道排水渠 绳锯破碎 有限元分析
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绳锯牵拉破碎混凝土排水渠方案优化分析
10
作者 史伟华 徐安东 +2 位作者 万迎新 吕谦和 张骞 《青岛大学学报(自然科学版)》 CAS 2022年第2期72-77,共6页
针对隧道内排水渠排水量小的问题,选用绳锯牵拉方法对混凝土排水渠进行破碎加深。以正三角形钻孔方案为基础,采用有限元分析和函数逼近法研究不同钻孔间距、钻孔深度工况下,混凝土排水渠破碎特点与破碎加深最优方案。研究结果表明,孔间... 针对隧道内排水渠排水量小的问题,选用绳锯牵拉方法对混凝土排水渠进行破碎加深。以正三角形钻孔方案为基础,采用有限元分析和函数逼近法研究不同钻孔间距、钻孔深度工况下,混凝土排水渠破碎特点与破碎加深最优方案。研究结果表明,孔间距是影响破碎体积的主要因素,钻孔深度也会对破碎体积产生影响,而且随钻孔深度增加其破碎难度也增加;当绳锯牵引力为2801 N,竖向钻孔深度为275 mm、纵向钻孔深度为200 mm、钻孔间距为240 mm时,破碎断面为300 mm×300 mm,C40素混凝土排水渠破碎加深效果最好,满足绳锯破碎加深混凝土排水渠的工作需要。 展开更多
关键词 混凝土排水渠 绳锯破碎 孔间距 钻孔深度 破碎体积
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一种实现试验台数据采集的边缘计算网关架构 被引量:2
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作者 关岳 刘文成 《自动化博览》 2020年第11期90-93,共4页
针对试验台采集的数据量巨大,需要高实时计算处理能力的问题,现有的云计算架构无法满足要求。本文引入边缘计算的架构模式,设计应用于试验台数据采集的边缘计算网关架构,打破原有云计算的限制,提高实时数据分析能力,并对边缘计算网关架... 针对试验台采集的数据量巨大,需要高实时计算处理能力的问题,现有的云计算架构无法满足要求。本文引入边缘计算的架构模式,设计应用于试验台数据采集的边缘计算网关架构,打破原有云计算的限制,提高实时数据分析能力,并对边缘计算网关架构进行现场应用实现。 展开更多
关键词 试验台 数据采集 边缘计算
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