国家自然科学基金(51178469)
- 作品数：21 被引量：226H指数：11
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- 基于小波的轨道不平顺和车体振动响应分析被引量：10
- 2013年
- 通过选择合适的小波基函数,对轨道不平顺和车体振动加速度信号进行连续小波变换,以小波系数作为平顺状态评价指标进行轨道不平顺时频分析;同时,将小波尺度系数与车体振动加速度时程曲线进行相关性分析,可以提取对车体振动影响较大的特征频率(段)。研究结果表明:以上方法直观有效,可以很好地提取及定位轨道不平顺时频特征,并对车体振动加速度响应进行分析。
- 宁迎智周小林徐庆元徐磊孟艺宸
- 关键词：轨道不平顺车体振动时频分析连续小波变换小波系数
- 高速铁路斜拉桥与无缝线路相互作用研究被引量：22
- 2013年
- 为研究高速铁路斜拉桥与无缝线路的相互作用问题,采用非线性杆单元模拟梁轨接触,并与UIC算例对比以验证其正确性。以沪昆线上某(32+80+112)m槽形截面独塔斜拉桥为例,建立考虑桥塔、拉索、主梁、轨道以及相邻桥跨的高速铁路斜拉桥梁轨相互作用模型,系统地分析温度、活载、列车制动、风载、混凝土收缩徐变以及地震作用下斜拉桥上无缝线路纵向力及墩顶水平力的分布规律,并对设计参数的影响进行探讨。在荷载组合方面,采用考虑加载历史的荷载步法与传统的数值相加方法进行对比。得出的主要结论包括:对钢轨来说,斜拉桥两端及桥台处钢轨受力较大,采用固结体系可大幅度减小钢轨挠曲和制动力,收缩徐变和地震荷载对钢轨纵向力影响较大,地震动的行波效应会增大桥台处的钢轨应力;对桥梁下部结构而言,挠曲力、制动力和地震力主要由桥塔承受,温度和收缩徐变产生的水平力主要由斜拉桥两端交接墩承受;在检算钢轨纵向力时,可采用数值相加的方法,但在检算桥墩时采用考虑加载历史的荷载步法更为安全。
- 戴公连闫斌
- 关键词：铁路桥梁斜拉桥无缝线路梁轨相互作用有限元分析
- 地铁隧道橡胶浮置板轨道纵向连接理论研究被引量：9
- 2013年
- 建立了地铁列车-橡胶浮置板轨道-隧道耦合动力学模型,用MATLAB编制了相应的耦合动力仿真程序,并用ANSYS软件对耦合动力仿真程序计算结果进行了验证。运用耦合动力仿真程序,以地铁B型列车以80km·h-1分别运行在地铁隧道3种浮置板长度、5种橡胶刚度的橡胶浮置板线路上为例,计算了橡胶浮置板纵向连接方式对耦合系统动力特性的影响。计算结果表明:浮置板纵向铰接对车辆各部件动力特性、最大轮轨力、钢轨动力特性、橡胶垫动力特性、隧道动力特性影响较小,影响在10%以内。浮置板纵向铰接后,浮置板振动加速度有较大幅度的降低,但浮置板最大正弯曲应力有一定幅度的增加。当浮置板较长并且橡胶减振垫刚度较低时,浮置板纵向铰接后,2块相邻浮置板连接处扣件最大拉力有较大幅度的降低,降低幅度可超过80%。浮置板长度为1.25m时,浮置板轨道不需要纵连铰接;浮置板长度为5.00m时,橡胶减振垫刚度小于0.01N·mm-3,浮置板轨道需要纵连铰接;浮置板长度为31.25m时,橡胶减振垫刚度小于0.02N·mm-3,浮置板轨道需要纵连铰接。
- 徐庆元范浩孟亚军周小林施成华
- 关键词：地铁浮置板轨道隧道耦合动力学
- 温度梯度荷载作用下CRTSⅡ型轨道板与CA砂浆界面损伤扩展研究被引量：13
- 2019年
- 研究温度梯度荷载作用对CRTSⅡ型轨道板与砂浆层间损伤扩展规律,为无砟轨道砂浆层间养护维修及使用寿命提供一定的理论参考。建立基于传热学理论的温度场数值计算模型和基于内聚力理论的Ⅱ型板式轨道层间损伤有限元分析模型,并对该模型进行验证。计算服役期为期1 a的温度梯度时程曲线,然后分别分析层间在服役期温度梯度荷载和循环温度梯度荷载作用下的破坏过程,研究结果表明:服役期结束时界面边缘出现损伤,损伤因子最大可达15.82%,但并未出现脱黏;循环温度梯度荷载作用下,板端存在应力集中区域且沿界面呈环形出现脱黏,深度达0.5 m,离缝先从界面边缘产生,再逐步向界面内部发展,应在板边最先出现脱黏时采取无压注浆法等措施进行维修,进而提高轨道结构稳定性以及耐久性。
- 胡松林周小林徐庆元周狮宇
- 关键词：无砟轨道
- 桥上纵连板式无砟轨道HRB500钢筋概率S-N曲线研究被引量：4
- 2018年
- 为研究桥上纵连板式无砟轨道HRB500钢筋的疲劳特性,对HRB500钢筋标准试件进行对称循环荷载下轴向拉压疲劳试验,得到不同应力水平下HRB500钢筋标准试件的疲劳寿命及其累积失效概率.在此基础上,以相关系数p和Theil不等系数u作为估计精度评价指标,对3种常用的三参数威布尔分布参数估计方法进行对比研究,并用精度最高的灰色预测法对HRB500钢筋标准试件疲劳寿命的威布尔分布参数进行估计,得到不同应力水平下HRB500钢筋疲劳寿命分布函数.最后,基于Kohout-Vêchet方程,建立全应力水平范围内可靠指标为4.2的HRB500钢筋概率S-N曲线.本文的研究成果可为服役期间组合荷载下桥上纵连板式无砟轨道HRB500钢筋疲劳寿命预测模型的建立提供试验依据.
- 徐庆元段俊肖祖材娄平魏琪张泽方子匀
- 关键词：HRB500钢筋
- 墩台沉降对桥上纵连板式无砟轨道线路动力影响被引量：4
- 2019年
- 基于耦合动力学理论,考虑纵连板式无砟轨道-桥梁系统各部件间非线性接触,建立高速列车-纵连板式无砟轨道-桥梁三维非线性有限元耦合动力学模型。运用建立的模型,研究高速列车在桥上纵连板式无砟轨道线路墩台不均匀沉降区段行驶时,墩台沉降对高速列车-纵连板式无砟轨道-桥梁耦合系统动力特性的影响。研究结果如下:①墩台不均匀沉降对高速列车、纵连板式无砟轨道各部件振动特性有很大影响,但对桥梁振动影响相对较小;②墩台不均匀沉降对最大垂向轮轨力、扣件最大压力影响较小,而对钢轨最大正弯矩、扣件最大拉力、轨道板和底座板纵向最大拉应力、CA砂浆最大压应力影响较大;③墩台不均匀沉降对耦合系统振动特性及无砟轨道动应力特性的影响不是简单的单调线性增加,而与墩台不均匀沉降引起的无砟轨道各部件间、无砟轨道与桥梁间局部脱空有关。
- 徐庆元张泽方子匀娄平林青腾李伟
- 关键词：高速铁路耦合动力学
- 徐变上拱对桥上纵连无砟轨道线路动力影响被引量：13
- 2018年
- 研究目的:高速铁路预应力桥梁会出现徐变上拱,而高速铁路对线路平顺性要求高,预应力桥梁徐变上拱引起的不平顺对高速列车-纵连板式无砟轨道-桥梁耦合系统有何影响,是工程界十分关注的问题。本文基于列车-轨道耦合动力学理论,建立考虑无砟轨道-桥梁系统各部件间接触状态非线性的高速列车-纵连板式无砟轨道-桥梁三维有限元耦合动力学模型并进行相应验证,运用所建模型,对列车在桥上纵连板式无砟轨道线路桥梁徐变上拱地段高速行驶时耦合系统的动力特性进行研究,旨在探讨其影响规律。研究结论:(1)桥梁徐变上拱对车体振动加速度影响非常显著,对桥梁振动加速度虽有影响,但不太显著;(2)桥梁徐变上拱对最大轮轨力、钢轨最大正弯矩、扣件最大拉力、轨道板和底座板纵向最大拉应力、CA砂浆最大压应力均有一定的影响,但影响规律不一,对最大轮轨力影响比较小,而对钢轨最大正弯矩、扣件最大拉力、轨道板和底座板纵向最大拉应力、CA砂浆最大压应力影响则比较大;(3)桥梁徐变上拱引起的无砟轨道-桥梁间局部脱空对高速列车-纵连板式无砟轨道-桥梁耦合系统动力特性有显著影响;(4)本研究成果可为高速铁路桥上纵连板式无砟轨道线路徐变上拱大小控制提供理论依据。
- 徐庆元林青腾方子匀娄平张泽
- 关键词：高速铁路耦合动力学徐变上拱
- CRTS-Ⅱ型板式无砟轨道线路路基不均匀沉降限值研究被引量：23
- 2013年
- 基于列车-轨道耦合动力学理论,考虑无砟轨道各部件间及无砟轨道与路基间接触状态非线性,建立列车-路基上CRTS-Ⅱ型板式无砟轨道三维非线性有限元耦合动力学模型,在自重荷载、轨道中长波随机不平顺、轨道短波随机不平顺、路基不均匀沉降荷载、无砟轨道板温度梯度荷载共同作用下,对高速铁路CRTS-Ⅱ型板式无砟轨道线路路基不均匀沉降限值进行研究。研究结果表明:无砟轨道板温度梯度荷载对CRTS-Ⅱ型板式无砟轨道各部件受力均有比较明显的影响;在进行CRTS-Ⅱ型板式无砟轨道线路路基不均匀沉降限值研究时,有必要同时考虑轨道板温度梯度荷载的影响;对于路基上CRTS-Ⅱ型板式无砟轨道线路,路基不均匀沉降限值与无砟轨道裂缝间距有很大关系,当裂缝间距为1.3 m时,路基不均匀沉降限值由车体振动加速度控制,其限值为13 mm/20 m(即不均匀沉降波长为20 m,波幅为13 mm);当裂缝间距为2.6 m时,路基不均匀沉降限值由扣件最大拉力控制,其限值为10 mm/20 m。
- 徐庆元范浩李斌周小林
- 关键词：三维非线性有限元耦合动力学
- 无砟轨道温度梯度荷载对列车-路基上板式无砟轨道系统动力特性的影响被引量：16
- 2013年
- 在吸收国内外研究成果的基础上,建立能够考虑无砟轨道—路基系统各部件间接触状态非线性的列车-路基上板式无砟轨道三维有限元耦合动力学模型,并对建立的三维有限元耦合动力学模型进行相应验证。运用建立的耦合动力学模型,对列车在路基上板式无砟轨道线路上高速行驶时,在列车荷载和无砟轨道温度梯度荷载共同作用下,列车-路基上板式无砟轨道耦合系统动力特性进行研究。研究结果表明:无砟轨道温度梯度荷载对列车-路基上板式无砟轨道耦合动力学系统轮轨力特性影响很小,但对无砟轨道各部件动力特性有显著影响,在进行无砟轨道各部件动力特性研究时,有必要考虑无砟轨道温度梯度荷载的不利影响;对于Ⅱ型板式无砟轨道,无砟轨道温度梯度荷载对列车-路基上板式无砟轨道耦合动力学系统动力特性影响与裂缝间距有很大关系,裂缝间距越小,其影响越小。
- 徐庆元范浩李斌
- 关键词：三维有限元耦合动力学板式无砟轨道高速铁路
- 博士生资助模式比较研究被引量：1
- 2012年
- 美国、爱尔兰、德国和日本作为博士教育强国,均有较成熟的博士资助模式,本文对四国博士资助模式进行了比较研究。研究表明,四国具有广泛的资助来源渠道、较强的资助力度、多样化的资助方式和激励性的资助体制等特点。为提高我国博士培养质量,拟提出我国博士资助应注重明确责任主体、开拓资助渠道和强化激励资助等建议。
- 徐庆元李斌
