直线上超限货车横向振动偏移量的仿真研究

针对超限货车的特点,采用SIMPACK仿真软件分别建立了NX_70H型平车和NX₇₀型平车的动力学单车模型,仿真计算两个模型分别在Ⅰ级直线线路以20～120 km/h的速度和在Ⅲ级直线线路上以20～70 km/h的速度运行时产生的侧滚角、摇头角、横摆偏移量和横向振动偏移量. 仿真结果表明:速度和线路条件对车体侧滚角、摇头角、横摆偏移量和最大横向振动偏移量均有较大影响;在Ⅲ级线路上车体运行所产生的横向振动偏移量均大于Ⅰ级线路上的偏移量,不利工况出现在当重车在Ⅲ级线路上运行时以及在Ⅰ级线路上高速运行时;货车端部的横向振动偏移量较大,且距轨面3 600 mm以上的横向振动偏移量较大,测点均为不利点.     

高速机车车辆横向振动最大偏移量计算

应用随机振动理论，通过对轮对输入轨道谱和解动力学方程得到准高速车辆最大横向振动偏移量，与线路动力学试验结果基本一致．用同样的方法再计算２００～３５０ｋｍ／ｈ运行时的车体横向振动偏移量，即可作为制定高速机车车辆限界和建筑限界的基本依据之一．     

采用钢板桩加固既有铁路桥墩解决桥墩横向振幅超限问题

滨洲上行线卧牛河桥梁横向振动振幅超限钢板桩围堰加固依据桥墩横向刚度相关度最好的综合指标解决了振动重心上移问题,同时也解决了基础水土饱和度扩散问题,是值得借鉴的基础加固很好例证。随着我国既有线路的大规模提速,桥梁墩台横向振幅超限问题日益突出,严重影响了行车安全,本文对滨洲上行线卧牛河桥桥梁横向振动振幅超限问题进行了钢板桩基础加固理论分析及施工工艺简介。     

提高预应力砼简支梁桥横向刚度工程措施研究

目前,我国铁路各干线的提速,使得一些现有铁路简支梁桥横向振动位移超限现象严重,仅以陇海线下行k328+936虬龙沟两孔32m后张法预应力混凝土简支梁桥为例,现场实测结果表明,其跨中横向振幅最大单峰值为13.12mm及11.61mm,这些数值均大大超过了“桥梁检规”规定的参考限值1.94mm;其实测自振频率为2.538Hz,亦不满足“桥梁检规”规定的参考限值2.81Hz。产生横向振幅超限的原因主要是这种简支梁本身横向刚度不足,两片梁之间的联系过弱;另外,准共振现象的发生也是引起超限的原因之一。 1 理论分析与计算 由结构动力学知道,解决振幅超…     

准高速客车横向振动最大位移计算

应用随机振动理论，对三辆准高速一等客车横向振动最大位移进行了计算，理论计算的最大位移值可作为制定高速机车车辆限界的参考依据．     

大斜度井眼中钻柱运动特性模拟试验

基于相似原理建造钻柱动力学室内模拟试验装置,根据试验数据还原钻柱的实际运动轨迹,并从横向振动、加速度和偏移量等方面对钻柱的运动状态进行定量评价。结果表明:转速是影响钻柱运动特性的决定性因素,低转速时钻柱横向振动频率等于钻柱自转频率,钻柱平均加速度线性增加;高转速时横向振动频率增加为自转频率的两倍,平均加速度发生跃升;钻压对钻柱运动特性影响并不显著;井斜角对钻柱的横向振动幅度和频率均无明显影响,但钻柱的横向偏移量随着井斜角的增大而增加;为了避免钻柱的剧烈振动,实际钻进过程中转速应小于69.4 r/min。     

提速货车作用下铁路钢板梁横向振动机理

针对我国铁路货车提速过程中发现的铁路上承钢板梁桥横向振动严重超限现象,以随机人工蛇行波作为激励输入,通过大量的模拟计算,对40ｍ上承钢板梁在货车(空车)作用下的横向振动特性进行了初步探讨.结果表明:当输入蛇行波长在8～9ｍ范围内,列车行驶速度为55～70ｋｍ·ｈ-1时,蛇行运动频率为2.10Ｈｚ左右,正好与梁的横向有载频率接近,这时桥梁横向振动出现较大的振幅,计算出的结果与现场测试结果接近提速货车作用下铁路钢板梁横向振动机理@李建中@范立础     

超限运输车辆通过T梁桥的合理横向位置分析

对超限运输车辆通过多梁式简支T梁桥时的合理横向位置进行了分析.以我国公路桥梁中常见的中小跨径T梁桥为例,通过有限元分析提取了车辆在不同横向位置加载时梁底跨中截面处的最大弯曲应力,并对计算结果进行了对比,从优化结构受力的角度确定了超限运输车辆过桥时的最佳横向行驶位置.分析了桥梁跨径、主梁根数、主梁连接方式等因素对超限运输车辆过桥时的合理横向位置的影响.结果表明:超限运输车辆的横向加载位置对多主梁桥的结构响应有较大的影响;当主梁根数为奇数时,车辆的最佳横向行驶位置位于中心梁与其相邻梁的中间位置处;当主梁根数为偶数时,超限运输车辆的最佳横向行驶位置与桥面中心线重合;主梁之间的连接方式对车辆荷载作用下桥梁的结构响应影响显著.     

提速货车作用下铁路钢板梁横向振动机理

针对我国铁路货车提速过程中发现的铁路上承钢桥梁桥横向振动严重超限现象,以随机人工蛇行波行为激励输入,通过大量的模拟计算,对40m上承钢板梁在货车（空车）作用下的横向振动特性进行了初步探讨,结果表明：当输入蛇行波长在8－9m范围内,列车行驶速度为55－70km．h^-1时,蛇行运动频率为2．10Hz左右,正好与梁的横向有载频率接近,这时桥梁横向振动出现较大的振幅,计算出的结果与现场测试结果接近。     

铁路车辆动态偏移量的在线检测

提出基于机器视觉的车辆动态偏移量检测方案,即在被测车辆非共线的4个点上安装高速电荷耦合器件(CCD),随着车辆的运动,CCD高速扫描钢轨,实时分析钢轨相对CCD的运动图像序列,得到各测点相对于钢轨的横向位移和垂向位移,综合各测点的相对偏移量得到整个车体的运行姿态,经进一步分析得到任意点的动态偏移量;研究检测原理,建立由各测点的动态偏移量计算描述车体运行姿态的5个变量和计算任意点动态偏移量的公式,研制模拟车体振动的平台,将所研发的系统与第3方地面测试设备对模拟平台动态偏移量的测试结果进行比较.研究结果表明,采用这2种方法测得相同位置的偏移量波形完全相似,对应幅值相差在-2~2 mm以内.     

直线电机轮轨交通车站站台建筑限界研究

直线电机轮轨交通车辆通常车厢底板高度低,车体尺寸小,与传统地铁车辆相比,具有车辆限界小的特点.目前地铁车站站台边缘与车体间空隙过大,导致乘客上下车时经常发生踏空受伤事件.本文针对广州地铁4号线直线电机轮轨交通系统,采用车线动力分析的方法,建立了直线电机轮轨车辆侧向动态偏移计算模型,在此基础上分析了不同线路状态、不同运行速度等条件下车辆各方向运动情况,计算了站台面高度处车体的横向最大侧移,并以该值作为车辆限界确定站台与车辆间空隙.研究表明:广州地铁4号线站台与车辆间隙还可以缩小20 mm.     

考虑横竖向车桥耦合曲线桥动力响应影响

为探究在有无横竖向车桥耦合作用下曲线桥的动力响应,通过运用有限元软件ANSYS建立三跨混凝土连续曲线桥模型和车辆模型,利用两者之间力的平衡条件和几何协调条件来模拟横竖向车桥耦合作用,并考虑车辆模型的横向振动,建立车—桥相互作用的动力学模型的方法研究了曲线桥的动力响应。结果表明：曲线桥前两阶振型主要以竖向振动为主,而高阶振型,弯扭耦合振动效应明显;70t车重作用下,1#跨中截面横向力最大值比不考虑横竖向车桥耦合作用增大了1.43%;1#跨中截面横向位移最大值比不考虑横竖向车桥耦合作用增大了10.25%。可见在对曲线桥进行动力响应分析时有必要计入车桥耦合作用;可以通过限载限重防治曲线桥的横向位移的产生。     

考虑侧向偏移的车辆行为特性及优化速度模型

针对车流优化速度模型在侧向偏移方面的尚存缺陷,提出了考虑侧向车影响及侧向偏移的优化速度模型。综合考虑了车辆侧向偏移的影响因素,基于刺激-反应机制和车辆跟驰理论,系统分析车速优化模型,协同考虑换道车辆侧向偏移的影响因素,建立车辆行为特性的优化速度模型,并在典型的减速换道场景中进行仿真分析。结果表明,考虑侧向偏移的优化速度模型能够更加贴合实际交通状况,切实体现车辆驾驶行为特性规律,研究成果为车辆平稳运行和安全换道提供理论依据。     

多点激励简支梁桥车桥耦合振动响应

为研究多点激励下,简支梁桥跨中截面的动力响应,基于车辆动力学的相关原理,推导多车车辆动力学模型,采用模态综合法建立多车车桥耦合分析系统,并与相关文献算例结果进行对比分析,得出自编程序与文献算例结果相对误差在6％以内,验证方法的正确性;通过分析不同车辆间距和车辆数量通过桥梁时,结构跨中截面的动力响应变化.结果 表明:在一定车辆间距和车辆作用下,车辆振动与桥梁的能量耗散相抵消,结构动力响应达到极值,且在多点激励下,部分国家规范值相对偏小,建议在后续分析中加入多车激励响应的影响,相关研究成果可为公路桥梁多车车桥动力分析提供参考.     

重复使用火箭着陆缓冲的机构冲击动力学分析及实验验证

为描述运载火箭着陆引起的着陆缓冲机构横向振动,提出一种等效模型,将着陆引起的激励等效为冲击激励和稳态激励的叠加。采用假设模态法求解着陆缓冲机构的横向振动模态,并考虑轴向力与横向振动的耦合,进一步通过模态叠加法求解振动响应,得到由着陆冲击引起的着陆缓冲机构横向振动的半解析解。基于真实产品进行的垂直着陆冲击实验结果表明,该模型可较精确地描述着陆缓冲机构横向振动的响应和最大弯矩。基于该模型,分析着陆缓冲机构的构型参数和材料强度对着陆缓冲机构的影响,研究结果可为实际工程相关着陆缓冲机构的参数设计提供指导。     

轨道巡检车侧向动力学建模与仿真

为了研究某轨道巡检车的安全性和侧向动力学性能,基于导向机构运动机理,建立了整车的多体动力学模型。仿真分析了以稳定速度通过曲线轨道时车辆的侧向动力学性能,结果表明,通过曲线轨道时内侧的导向架受力变化较大,外侧受力变化较小;车辆在出入弯道时会有较明显的横摆运动。实车运行状况与仿真结果相符,验证了该模型的正确性。     

基于视觉的无人驾驶车自主导航控制器设计

以DUTIV-Ⅰ型无人驾驶车为研究对象,建立了基于视觉的无人驾驶车自主导航控制数学模型,应用根轨迹法分析了预瞄距离对该控制系统的影响.设计了由线性二次型最优跟踪控制理论得到的状态反馈控制律和用于补偿参考路径曲率扰动的前馈控制律组成的导航控制器.针对DUTIV-Ⅰ型无人驾驶车横向速度的不可测性,根据Kalman滤波理论构造了横向速度观测器.仿真和实验结果表明,该方法可保证无人驾驶车准确地跟踪参考路径,且具有较强的鲁棒性.     

X型固体导弹公路运输随机响应分析与减振方法

首先使用一个三自由度的弹簧-质量振动模型分析了运输过程中由路面不平度所引起的随机响应,确定了运输车和导弹之问连接刚度的取值范围,随后在MSC／NASTRAN软件中建立了导弹和运输车的三维有限元模型,在随机响应分析的基础上,提出了对导弹弹头运输过程中的减振方案。     

正常运行状态车辆荷载复合Poisson过程模型

通过对公路桥梁车辆运行过程实测数据的统计分析，提出在正常运行状态下车辆荷载出现规律的概率模型，并获得在设计基期［０，Ｔ］内车辆荷载随机过程样本函数最大值概率分布和统计参数。     

车用发动机振动测试研究

阐述了车用发动机振动测试方法，并对安装在实验台架上的6105Q一1C型车用柴油机进行了振动测试与分析，发现柴油机前端及横向振动较大。建议采用提高有关零部件制造精度与质量，减少活塞侧向力，改进机体结构形式、合理布置加强筋以提高机体刚度等措施来减轻振动。