铁道部科技研究开发计划(2001G029)
- 作品数：18 被引量：219H指数：10
- 相关作者：曾庆元向俊娄平周智辉马长水更多>>
- 相关机构：中南大学北京铁路局湖南省高速公路管理局更多>>
- 发文基金：铁道部科技研究开发计划国家自然科学基金国家教育部博士点基金更多>>
- 相关领域：交通运输工程机械工程理学一般工业技术更多>>
- 车辆-轨道-桥梁系统竖向运动方程的建立被引量：45
- 2004年
- 视车辆、轨道和桥梁为整个系统,将车辆模拟为由弹簧和阻尼器连接的多刚体,钢轨和桥梁均模拟为Bernoulli Euler梁,钢轨和桥梁之间的钢轨基础用连续的弹簧和阻尼器模拟。应用弹性系统动力学总势能不变值原理和形成矩阵的"对号入座"法则,建立了4轴双层悬挂系统车辆的车辆 轨道 桥梁单元和系统的竖向运动方程。与传统的方法(分别建立车辆运动方程,轨道和桥梁运动方程,这两种方程通过轮轨相互作用力耦合)相比,该方法能直接得到车辆 轨道 桥梁单元和系统的运动方程。举例说明了轨道表面不平顺对车辆、钢轨、桥梁以及车辆与钢轨之间接触力的动力响应的影响。
- 娄平曾庆元
- 关键词：有限元动力系统轨道高低不平顺
- 移动荷载作用下板式轨道的有限元分析被引量：53
- 2004年
- 用有限元法分析了板式轨道在移动荷载作用下的动力响应。视板式轨道为如下模型:钢轨为离散粘弹性支点支承的长梁;轨道板为连续粘弹性基础支承的短梁。视板式轨道及移动荷载为一个系统,运用弹性系统动力学总势能不变值原理及形成矩阵的"对号入座"法则建立该系统的振动方程组。研究了移动荷载的速度、钢轨的类型和钢轨支点的弹性系数对钢轨及轨道板动力响应的影响。算例结果表明:在其他参数相同的情况下,增大钢轨支点的弹性系数,钢轨的动力响应减小;使用较重型的钢轨有利于减小钢轨和轨道板的动力响应;随着移动荷载速度的提高,钢轨和轨道板的动力响应增大。
- 娄平曾庆元
- 关键词：铁道工程有限元法移动荷载动力响应
- 移动荷载作用下连续粘弹性基础支承无限长梁的有限元分析被引量：33
- 2003年
- 把无限长梁、连续粘弹性基础和移动荷载视为一个系统 ,并将该系统进行有限单元离散 ,梁单元的弯曲形函数采用 Hermitian三次方插值函数 ,利用弹性系统动力学总势能不变值原理 ,得到单元的刚度矩阵、质量矩阵、阻尼矩阵和节点荷载列阵 ,建立该系统的振动方程组 ;再用 Wilsonθ法求解该振动方程组 ,得到梁中点的位移时程曲线。举例分析了基础的粘弹性特性和梁的抗弯刚度对梁动力响应的影响。计算结果表明 :增大基础的弹性系数、阻尼系数和梁的抗弯刚度都有利于减小梁的动力响应。
- 娄平曾庆元
- 关键词：铁道工程有限单元法变分原理移动荷载
- 再论构架蛇行波作为车轨(桥)时变系统横向振动激振源的合理性被引量：7
- 2003年
- 车轨(桥)时变系统横向振动计算中的一个关键是此系统横向振动激振源的确定.迄今为止,国内外研究大多以轨道横向不平顺为此系统横向振动的激振源.但是引起此系统横向振动的因素很多,诸如轨道横向不平顺、车轮踏面锥度、轮轨缺陷及制造误差、车辆质量及其载重的偏心.仅考虑轨道横向不平顺,显然忽视了其他很多因素的作用,而这些因素的作用无法包含在轨道不平顺中.15年前,曾庆元院士就提出了以构架蛇行波作为车轨(桥)时变系统横向振动激振源的思想.本文再次从数学、力学角度对此思想进行了论证,并结合大量详实的经试验验证了的计算结果及近年来作者在车振实测及列车脱轨研究方面所积累的一些印证材料,充分说明了此思想的合理性及正确性.
- 向俊曾庆元
- 关键词：车桥系统
- 突破列车脱轨难题的能量随机分析道路被引量：11
- 2002年
- 综述了列车脱轨的国内外研究现状 ;分析了脱轨研究中的主要问题为 :各国制订的规范标准不能预防列车脱轨 ,未抓住主要矛盾 ,脱轨计算理论存在三个根本问题———列车轨道 (或桥梁 )时变系统振动方程组解的唯一性无保证 ,横向振动的激振源不清楚 ,该时变系统振动的随机分析问题未解决 ;提出了一条突破列车脱轨难题的能量随机分析道路、预防脱轨措施及抗脱轨安全系数的计算方法 ;计算了四个列车脱轨实例 ,计算结果均与实际发生的脱轨事故和脱轨试验测出的车辆振动响应符合。
- 曾庆元向俊娄平
- 关键词：列车脱轨运输安全事故分析
- 列车编组对桥梁振动响应影响的试验研究被引量：5
- 2002年
- 通过对两座桥梁振动测试结果的分析,发现列车编组对桥梁振动响应很有影响,且这一现象过去常常被忽略.本文详细研究了列车编组与桥梁横向振动响应之间的关系,同时还就一座桥梁加固后的试验结果进行分析,指出用改善列车编组的方法提高桥梁动态性能的必要性和可行性.
- 向俊马长水曾庆元
- 关键词：列车编组桥梁振动
- 预防列车脱轨措施及抗脱轨安全系数N的计算理论被引量：4
- 2003年
- 基于列车脱轨能量随机分析理论,指出预防直线提速货物列车脱轨的根本措施在于一方面要提高列车轨道(或列车桥梁)系统脱轨抗力作功σc,另一方面要降低此系统的输入能量σp,并对此进行了理论分析.同时还提出了预防脱轨的轨道参数改善方法及改善轨道参数后此系统抗脱轨安全系数N的计算方法,以确保直线段提速货物列车的正常运行,不会脱轨.最后还提出了现场行车试验验证方法,以鉴别上述计算理论的可行性.
- 向俊曾庆元
- 关键词：脱轨安全系数提速
- 移动荷载下离散粘弹性点支承长梁的有限元分析被引量：10
- 2003年
- 研究了单个和多个移动荷载作用下离散粘弹性点支承长梁的动力响应.把长梁、离散的粘弹性支座和移动荷载视为一个系统,利用弹性系统动力学总势能不变值原理及形成矩阵的"对号入座"法则建立该系统的振动方程组,用Wilsonθ法求解该振动方程组,得到梁的位移时程曲线.举例分析了梁的抗弯刚度、支座的粘弹性特性及移动荷载的速度对梁动力响应的影响.计算结果表明:增大支承点的弹簧刚度、阻尼系数及梁的抗弯刚度都有利于减小梁的动力响应;随荷载速度的提高,梁的动力响应有所增大.图7,表1,参16.
- 娄平曾庆元
- 关键词：动力分析有限单元法移动荷载阻尼系数抗弯刚度
- 轻重车辆混编对列车脱轨安全性的影响分析被引量：11
- 2002年
- 应用列车 轨道时变系统空间振动随机分析理论[1 4 ] ,详细计算分析了不同的轻重车辆混编对脱轨系数及轮重减载率的影响 ,尝试用改善轻重车辆编组的方法提高列车脱轨安全性的可行性 .
- 向俊曾庆元
- 关键词：列车脱轨安全性时变系统
- 桥上列车走行安全性的物理概念分析被引量：2
- 2004年
- 分析指出桥上列车走行安全性主要是指桥上列车是否脱轨。提出桥上列车脱轨的力学本质是列车桥梁系统横向振动丧失稳定。基于系统平衡状态稳定性分析理论及车辆构架蛇行波为激振源的理论[4],提出了列车脱轨的能量增量判别准则。运用此准则,对老滦河桥下行线上列车脱轨实例及上行线上列车不脱轨实例进行了计算分析。结果表明对桥上列车走行安全性物理概念的认识是合理的,列车脱轨判别准则是可行的。
- 周智辉曾庆元向俊
- 关键词：列车走行安全性脱轨稳定分析能量法
