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100%低地板钢铝混合铆接车体强度可视化研究

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100%低地板钢铝混合铆接车体强度可视化研究

作者：温朋哲西南交通大学

学位级别：硕士

本文结合国内外低地板车辆的发展和铁道车辆疲劳强度评估方法的最新进展,针对钢铝混合铆接结构车体铆钉连接的有限元建模方法、基于DVS1608和DVS1612标准评定车体结构疲劳强度的工程方法以及疲劳强度可视化等内容进行研究。近年来,为实... 详细信息

本文结合国内外低地板车辆的发展和铁道车辆疲劳强度评估方法的最新进展,针对钢铝混合铆接结构车体铆钉连接的有限元建模方法、基于DVS1608和DVS1612标准评定车体结构疲劳强度的工程方法以及疲劳强度可视化等内容进行研究。近年来,为实现低地板车辆在满足车体结构强度要求的前提下尽可能轻量化的目标,部分低地板车辆车体结构采用了钢铝混合拉铆钉连接的方式。铆钉连接克服了焊接技术的局限性,但由于建立铆接结构实体有限元模型过程繁琐,分析效率较低,给车辆产品设计阶段的有限元仿真计算带来了困难。为不断缩短车辆产品的设计周期,在满足计算精度的前提下,提出并验证了采用壳单元离散铆接板,MPC184刚性梁单元模拟铆钉杆,在此基础上,分别采用壳单元、CERIG刚性单元以及MPC接触单元绑定算法模拟铆钉杆与铆接板之间的连接关系,建立铆接结构简化有限元模型的三种方法。提出综合使用简化模型与子模型技术对大型铆接结构进行强度评估的工程方法。对目前广泛应用的几种评定钢结构和铝合金材料疲劳强度的标准进行对比介绍,重点分析了DVS1608、DVS1612标准的内容及其应用流程。应用FORTRAN语言实现了DVS1608、DVS1612标准名义应力法结构疲劳强度评估的程序化。对ANSYS14.5版本RST文件的数据内容及其储存格式进行详细分析,在此基础上,运用FORTRAN语言和OpenMP并行编程技术对RST文件进行读写。详细分析了SOLID185、SOLID186、SOLID187和SHELL181单元的节点构成及其单元解的储存形式。在准确读取单元解的基础上,应用应力张量坐标变换公式和均分法求解出笛卡尔坐标系下节点的应力分量解。基于焊缝节点文件,编写FORTRAN子程序,自动识别焊缝方向、焊缝质量等级以及求解与焊缝方向相关的名义正应力和名义剪应力。引入材料利用度的概念,基于第四强度理论评定结构静强度,基于DVS1608和DVS1612标准评定结构疲劳强度。运用VC++与FORTRAN的混合编程技术编制交互友好、运算高效的钢铝混合车体强度计算以及可视化系统,将静强度和疲劳强度材料利用度写入RST文件,利用ANSYS14.5软件的后处理功能实现结构强度的可视化。基于HyperMesh软件平台,建立某100%低地板钢铝混合铆接结构车体整车有限元模型。根据EN 12663-1和VDV 152标准,确定整车模型疲劳强度计算载荷工况和载荷工况值,运用ANSYS14.5软件完成有限元模型载荷工况的计算。以计算得到的RST文件为基础实现车体结构疲劳强度计算结果的可视化。

关键词：钢铝混合车体铆接结构 DVS方法结构强度可视化

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焊缝的随机振动多轴频域疲劳方法研究

机械工程与自动化 2022年第5期 54-56页

作者：苏楷通温朋哲黄伟西南交通大学机械工程学院四川成都610031 天津市政工程设计研究总院有限公司轨道交通设计研究院天津300392

基于制造行业对焊接结构随机振动疲劳评估的迫切需要,以铁道车辆转向架悬挂设备天线梁为分析对象,研究不同频域方法的焊缝疲劳损伤结果差异。介绍了焊缝随机振动多轴疲劳的频域方法——临界面法(CPM)和频域结构应力法(FSSM)的原理,依据I... 详细信息

基于制造行业对焊接结构随机振动疲劳评估的迫切需要,以铁道车辆转向架悬挂设备天线梁为分析对象,研究不同频域方法的焊缝疲劳损伤结果差异。介绍了焊缝随机振动多轴疲劳的频域方法——临界面法(CPM)和频域结构应力法(FSSM)的原理,依据IEC 61373与BS 7608标准,应用两种方法预测了焊缝的疲劳损伤,对比分析了两种方法的损伤值差异。研究结果表明:CPM与FSSM相比,前者得到的损伤值较大。

关键词：焊接结构随机振动临界面法频域结构应力法

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全自动地铁车辆自感知防护系统配置探讨

天津建设科技 2022年第4期32卷 28-30页

作者：温朋哲董剑锋王九州徐道亮天津市政工程设计研究总院有限公司全自动运行技术研究中心天津300392 北京市轨道交通设计研究院有限公司北京100068

从全自动运行线路运营场景入手,分析全自动运行地铁车辆新增功能需求。以全自动地铁车辆自感知防护系统为重点研究对象,对其具体配置及工作原理进行研究,为全自动运行线路车辆系统配置提供参考。

关键词：全自动运行地铁车辆自感知防护系统

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钢铝混合车体铆接结构有限元建模方法研究

机车电传动 2018年第6期 106-110页

作者：温朋哲米彩盈李祥涛西南交通大学机械工程学院四川成都610031 大功率交流传动电力机车系统集成国家重点实验室湖南株洲412001

为建立一种适用于钢铝混合车体铆接结构的简化有限元模型,基于ANSYS平台,采用壳单元与MPC184刚性梁单元在3种不同的复杂程度下分别建立了双排单搭板铆接结构和双排双搭板铆接结构的简化有限元分析模型,并与全实体有限元模型进行了比较... 详细信息

为建立一种适用于钢铝混合车体铆接结构的简化有限元模型,基于ANSYS平台,采用壳单元与MPC184刚性梁单元在3种不同的复杂程度下分别建立了双排单搭板铆接结构和双排双搭板铆接结构的简化有限元分析模型,并与全实体有限元模型进行了比较分析。在此基础上提出了铆接结构采用壳单元与MPC184刚性梁单元进行离散化的工程方法,并将其成功运用于某钢铝混合车体强度分析中。研究表明:采用该方法对铆接结构进行离散化时,在距离铆钉距离大于10倍的铆钉名义直径区域,铆接结构的von_Mises应力计算相对误差在5%以下,且随着距离的增加逐渐减小;在对大型铆接结构进行强度分析时,综合采用该方法与子模型技术在保证其计算精度的前提下提高了计算效率。

关键词：钢铝混合车体铆接结构建模静强度计算效率计算精度

郑州“7·20”地铁水淹事故STAMP致因分析

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灾害学 2024年

作者：陈述温炼烽王建平罗立哲长江勘测规划设计研究有限责任公司三峡大学经济与管理学院三峡大学水电工程施工与管理重点实验室

为探讨河南郑州“7·20”特大暴雨灾害事件中地铁5号线伤亡事故致因调查，综合运用系统理论事故模型与过程（STAMP）模型，分析5号线伤亡事件安全控制结构，据此逐级辨识事故致因；基于复杂网络理论将事故致因及其联系抽象为网络的节点... 详细信息

为探讨河南郑州“7·20”特大暴雨灾害事件中地铁5号线伤亡事故致因调查，综合运用系统理论事故模型与过程（STAMP）模型，分析5号线伤亡事件安全控制结构，据此逐级辨识事故致因；基于复杂网络理论将事故致因及其联系抽象为网络的节点和边，建立地铁水灾事故网络；计算聚类系数、度数等拓扑参数定量分析事故致因性质，确定关键致因。结果表明：地方党委政府面对汛情的应对部署不紧不实，缺少有效的组织动员和有关部门对工程建设存在失管失察是事故的深层根源；建设单位、设计单位等五方主体单位及运维单位的主体责任失职是事故的主观关键致因；应从政府及有关部门、五方主体单位和运维单位方面采取多元协同的风险防控措施。

关键词：地铁水淹事故公共安全致因分析 STAMP模型复杂网络

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地铁9号曲尖轨道岔区建筑限界加宽量计算

都市快轨交通 2020年第3期33卷 92-96页

作者：温朋哲耿浩高士杰天津市市政工程设计研究院轨道交通设计研究院天津300392

限界计算是地铁工程设计过程中较为繁琐的一项工作,直接关系到车辆运行安全。针对天津地铁6号线工程中应用9号曲尖轨道岔的情况,综合考虑车辆在道岔侧股运行时的几何偏移量、欠超高引起的动态偏移量、曲线轨道参数及车辆参数变化引起的... 详细信息

限界计算是地铁工程设计过程中较为繁琐的一项工作,直接关系到车辆运行安全。针对天津地铁6号线工程中应用9号曲尖轨道岔的情况,综合考虑车辆在道岔侧股运行时的几何偏移量、欠超高引起的动态偏移量、曲线轨道参数及车辆参数变化引起的车体横向位移量,计算并拟合B型车道岔区建筑限界加宽量图,为道岔区土建、结构设计提供理论依据。计算结果表明:B型车道岔外侧建筑限界加宽始于岔心前端25.75m处,最大加宽量为166 mm;道岔内侧加宽始于岔心前端22.55 m处,最大加宽量为429 mm。

关键词：地铁曲尖轨 9号道岔建筑限界加宽量

郑州“7·20”地铁水淹事件STAMP致因分析

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灾害学 2024年第3期39卷 110-115页

作者：陈述温炼烽王建平罗立哲三峡大学水电工程施工与管理重点实验室三峡大学经济与管理学院长江勘测规划设计研究有限责任公司

为探讨河南郑州“7·20”地铁5号线伤亡事件致因，综合运用系统理论事件模型与过程（STAMP）模型，分析5号线伤亡事件安全控制结构，据此逐级辨识事件致因；基于复杂网络理论将事件致因及其联系抽象为网络的节点和边，建立地铁水灾事件... 详细信息

为探讨河南郑州“7·20”地铁5号线伤亡事件致因，综合运用系统理论事件模型与过程（STAMP）模型，分析5号线伤亡事件安全控制结构，据此逐级辨识事件致因；基于复杂网络理论将事件致因及其联系抽象为网络的节点和边，建立地铁水灾事件网络；计算聚类系数、度数等拓扑参数定量分析事件致因性质，确定关键致因。结果表明：地方党委政府面对汛情的应对部署不紧不实，缺少有效的组织动员和有关部门对工程建设存在失管失察是事件的深层根源；建设单位、设计单位等五方主体单位及运维单位的主体责任失职是事件的主观关键致因；应从政府及有关部门、五方主体单位和运维单位方面采取多元协同的风险防控措施。

关键词：地铁水淹事件公共安全致因分析 STAMP模型复杂网络

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二步烧结法制备锆酸钙材料的研究

耐火材料 2024年第3期58卷 204-207页

作者：王猛温淑华于景坤袁磊温天朋东北大学冶金学院辽宁沈阳110819 成都国营锦江机器厂四川成都610000

为提高锆酸钙材料的致密度,以碳酸钙和氧化锆为原料,采用预烧—破碎—压制成型—高温烧成的二步烧结法制备了锆酸钙(CaZrO_(3))材料,主要研究预烧温度(分别为1200、1300、1400、1500℃)对CaZrO_(3)材料显微结构和常温性能的影响。结果表... 详细信息

为提高锆酸钙材料的致密度,以碳酸钙和氧化锆为原料,采用预烧—破碎—压制成型—高温烧成的二步烧结法制备了锆酸钙(CaZrO_(3))材料,主要研究预烧温度(分别为1200、1300、1400、1500℃)对CaZrO_(3)材料显微结构和常温性能的影响。结果表明:1)采取二步烧结法能使原料分布均匀,反应彻底,避免了氧化锆相变导致的试样膨胀开裂;2)预烧温度为1400℃时,试样的综合性能最优,主晶相CaZrO_(3)可达99%(w),平均晶粒尺寸为4~5μm,显气孔率为1.6%,体积密度为4.40 g·cm^(-3),常温耐压强度为590 MPa。

关键词：锆酸钙预烧温度二步烧结法致密度线收缩率常温耐压强度

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铁路改革与发展分析

电子制作 2013年第24期21卷 191-192页

作者：温朋哲于大方西南交通大学 611756

2013年铁路进行改革,将原有的铁道部划分为中国铁路总公司和国家铁路局,这标志着铁路正式施行"政企分开"的管理政策。这次改革不同于以前所有的改革方案,很大程度上改变了铁路的性质与其发展方向。机遇与挑战并存,如何制定科学的改革方... 详细信息

2013年铁路进行改革,将原有的铁道部划分为中国铁路总公司和国家铁路局,这标志着铁路正式施行"政企分开"的管理政策。这次改革不同于以前所有的改革方案,很大程度上改变了铁路的性质与其发展方向。机遇与挑战并存,如何制定科学的改革方案将决定着这次改革的成败。本文将就如何加快"铁路基建""、铁路融资",如何构建"综合运输体系"与制定"铁路票价",如何进行"人才的培养与选拔""多元化与国际化经营"提出具体的分析建议。

关键词：铁路基建铁路融资综合运输体系铁路票价人才培养与选拔多元化与国际化经营