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震灾铁路线路修复方案优化设计方法研究

铁道标准设计 2024年第7期68卷 26-32,77页

作者：周振乾王保成兰州交通大学土木工程学院兰州730070

在地震或地震引发的次生地质灾害影响下,会导致铁路线路发生错位,不仅影响铁路正常运营,严重的甚至引发铁路安全事故。针对错位线路的修复问题,以某铁路隧道线路错位为工程案例,以工程量最小为整治目标,以《铁路线路设计规范》中的规定... 详细信息

在地震或地震引发的次生地质灾害影响下,会导致铁路线路发生错位,不仅影响铁路正常运营,严重的甚至引发铁路安全事故。针对错位线路的修复问题,以某铁路隧道线路错位为工程案例,以工程量最小为整治目标,以《铁路线路设计规范》中的规定为约束条件,以曲线综合要素计算为计算方法,提出一种铁路线路错位的修复方案,该方案能最大程度地利用原有线路进行修复以减小工程量。再结合simpack仿真软件,以CRH2G型动车组参数创建三节车厢的车辆动力学仿真模型,对某隧道的线路修复方案从安全性和平稳性角度进行动力响应分析。结果表明:该线路修复长度仅比原线路长约410 m,利用原有线路占比为84.6%;车辆模拟运行过程中,头车和尾车的动力响应较大、中车的动力响应偏小,对头车和尾车进行主要分析后得出车辆动力学指标均满足规范限值;该线路修复方案在尽可能利用原有线路以减小工程量的同时,又满足车辆运行的安全性和平稳性。

关键词：地震铁路线路错位 simpack 车辆动力学仿真模型铁路线路修复方案动力响应分析

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高速及超高速磁悬浮线路平面设计参数研究

高速铁路技术 2024年第1期15卷 17-22,28页

作者：黄成名鲍慧明张继鹏王英杰中铁工程设计咨询集团有限公司北京100055 北京交通大学北京100044

超高速磁悬浮作为一种新兴的交通工具,正在逐步从理论研究向试验验证阶段发展。本文从磁悬浮轨道交通的原理和特点等方面出发,对比分析了高速磁悬浮和超高速磁悬浮交通的制式差异和线路平面参数取值差异,并且用动力学仿真手段对其进行... 详细信息

超高速磁悬浮作为一种新兴的交通工具,正在逐步从理论研究向试验验证阶段发展。本文从磁悬浮轨道交通的原理和特点等方面出发,对比分析了高速磁悬浮和超高速磁悬浮交通的制式差异和线路平面参数取值差异,并且用动力学仿真手段对其进行了验证。首先,从高速磁悬浮现行规范和超高速磁悬浮研究资料出发,分析了最小曲线半径和最小缓和曲线长度的影响因素和计算方法,得到不同速度下的平面参数取值;随后,运用车辆-线路系统动力学仿真手段计算了动力学指标与曲线半径和缓和曲线长度的关系。研究结果表明:超高速磁悬浮设计速度为1000 km/h时,最小圆曲线半径取18800 m、最小缓和曲线长度取1340 m较为合理。

关键词：磁悬浮动力学线路设计 simpack 超高速参数分析

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列车在特殊风工况下的运行品质分析

机械制造与自动化 2024年第1期53卷 29-32,54页

作者：刘帅梁树林王欢声池茂儒西南交通大学牵引动力国家重点实验室四川成都610031

基于时速400 km中国标准化动车组的动力学参数,利用simpack软件建立动力学模型,模拟列车在无风、“中国帽”横风激扰、列车交会以及通过隧道等状态下的运行平稳性,以便支撑动车组的设计工作。研究表明:在无风、两列车交会运行以及通过... 详细信息

基于时速400 km中国标准化动车组的动力学参数,利用simpack软件建立动力学模型,模拟列车在无风、“中国帽”横风激扰、列车交会以及通过隧道等状态下的运行平稳性,以便支撑动车组的设计工作。研究表明:在无风、两列车交会运行以及通过隧道的状态下,车速对列车横向平稳性的影响最大;在“中国帽”横风激扰的状态下,车速对列车横向平稳性以及乘坐舒适度的影响较大;在无风、横风激扰以及通过隧道的状态下,随着车速的增大,头车、中间车和尾车的平稳性以及乘坐舒适度都在增大。

关键词：横风列车交会隧道风运行品质 simpack

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多工况下列车纵向冲击仿真研究

科技创新与应用 2024年第2期14卷 63-66页

作者：樊坤西南交通大学机械工程学院成都610031

为了研究多编组列车在惰行、牵引、制动工况下的纵向冲击,该文通过多体动力学软件simpack中的rail模块建立由2辆机车和8辆货车编组的多自由度列车动力学模型并结合列车实际运行遇到的轨道不平顺问题和不同工况的受力来设置仿真的边界条... 详细信息

为了研究多编组列车在惰行、牵引、制动工况下的纵向冲击,该文通过多体动力学软件simpack中的rail模块建立由2辆机车和8辆货车编组的多自由度列车动力学模型并结合列车实际运行遇到的轨道不平顺问题和不同工况的受力来设置仿真的边界条件,通过仿真结果分析多编组列车在不同工况下受到的纵向冲击。仿真的结果表明,列车在惰行工况下所受纵向冲击较小且纵向冲击力大小与速度大小的关系并不是线性的;紧急制动时的列车间纵向冲击力略大于常制动下的列车间纵向冲击力;在列车牵引与制动时,最大纵向冲击力出现在机车与货车相连的缓冲装置。

关键词：纵向冲击缓冲器 simpack 牵引制动惰行

基于simpack的一系悬挂阻尼对车辆运行品质影响研究

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计量学报 2022年第6期43卷 786-791页

作者：刘志远张红涛徐腾养郭兆团郑州职业技术学院城市轨道交通系河南郑州450000 郑州铁路职业技术学院机车车辆学院河南郑州450052 西南交通大学牵引动力国家重点实验室四川成都610031

建立了某高速列车动力学模型及该列车一系悬挂阻尼三维结构原理图,基于该结构研究了列车一系悬挂阻尼常见的失效形式,并仿真分析了一系悬挂阻尼发生故障对车辆运行品质的影响。研究结果表明:一系悬挂阻尼常见故障主要由骨架密封磨损严重... 详细信息

建立了某高速列车动力学模型及该列车一系悬挂阻尼三维结构原理图,基于该结构研究了列车一系悬挂阻尼常见的失效形式,并仿真分析了一系悬挂阻尼发生故障对车辆运行品质的影响。研究结果表明:一系悬挂阻尼常见故障主要由骨架密封磨损严重、O型圈老化严重、油液乳化等引起;当每辆车1个或每辆车2个一系悬挂阻尼发生故障,车辆横向及垂向平稳性受影响较小,其指标恶化率小于5%,但对舒适性有一定影响,舒适性指标恶化率最高可达15%;当车辆一系悬挂阻尼全部发生故障,其运行品质存在显著恶化,而舒适性恶化最为严重,其指标恶化率达186%。

关键词：计量学一系悬挂阻尼车辆运行品质阻尼失效三维结构 simpack

基于simpack的一种山地齿轨车动力学分析

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铁道机车车辆 2022年第4期42卷 74-79页

作者：陈双喜成都大学机械工程学院成都610106

建立一种山地齿轨车的车辆动力学模型,计算、对比分析齿轮关键参数和牵引系统驱动方式对车辆动力学性能的影响,以指导齿轨车牵引系统设计。首先基于车辆动力学理论与齿轮齿条传动原理,运用simpack软件建立单节齿轮车的车辆动力学模型,... 详细信息

建立一种山地齿轨车的车辆动力学模型,计算、对比分析齿轮关键参数和牵引系统驱动方式对车辆动力学性能的影响,以指导齿轨车牵引系统设计。首先基于车辆动力学理论与齿轮齿条传动原理,运用simpack软件建立单节齿轮车的车辆动力学模型,然后计算系统的动力学响应,最后对比分析齿轮参数(齿数、模数、变位系数)和不同驱动方式(黏着/齿轨驱动)对动力学性能的影响。研究表明:轮轨和齿轨双制式牵引方式优于纯齿轨牵引;驱动齿轮选取较小(较大)模数可提高(降低)车轮黏着牵引力,增大(减小)齿轮冲击力;驱动齿轮宜选择较小的变位系数。

关键词：齿轨车 simpack 动力学模型仿真分析

基于simpack研究空簧故障对列车动力学性能影响

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计算机应用与软件 2023年第10期40卷 54-57页

作者：刘志远徐腾养郭兆团郑州职业技术学院城市轨道交通系河南郑州450000 西南交通大学牵引动力国家重点实验室四川成都610031

基于simpack建立我国某高速动车组动力学模型,研究空簧失效对车辆动力学性能影响。结果表明:空簧失效对车辆稳定性影响不明显,对平稳性和舒适性有显著影响。舒适性受空簧失气影响最严重,垂向平稳性受其影响比横向平稳性严重。横向平稳... 详细信息

基于simpack建立我国某高速动车组动力学模型,研究空簧失效对车辆动力学性能影响。结果表明:空簧失效对车辆稳定性影响不明显,对平稳性和舒适性有显著影响。舒适性受空簧失气影响最严重,垂向平稳性受其影响比横向平稳性严重。横向平稳性指标最大增加率为35.2%,垂向平稳性指标最大增加率为48.6%,舒适性指标已达到极差等级(指标最大增加率为456%)。空簧失气对安全性指标也有所影响,对脱轨系数影响相对较小。

关键词： simpack 高速动车组空气弹簧失效动力学性能

基于simpack的时变阵风作用下列车桥梁系统耦合动力响应研究

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基于SIMPACK的时变阵风作用下列车桥梁系统耦合动力响应研究

作者：游星呈湖南科技大学

学位级别：硕士

随着铁路运输的高速发展,在强风区等恶劣地区修建的铁路越来越多,桥梁结构在线路中的高占例,增加了列车在桥上通行时遭受强风作用的概率。由于大跨度桥梁一般较柔且主梁桥面较高,桥面风速大,车—桥耦合作用明显,以上众多因素对列车的行... 详细信息

随着铁路运输的高速发展,在强风区等恶劣地区修建的铁路越来越多,桥梁结构在线路中的高占例,增加了列车在桥上通行时遭受强风作用的概率。由于大跨度桥梁一般较柔且主梁桥面较高,桥面风速大,车—桥耦合作用明显,以上众多因素对列车的行车安全性提出了更高的要求。本文以多体动力学软件simpack与有限元分析软件ANSYS进行了联合仿真,基于刚柔耦合法建立了风—列车—轨道—相互作用系统,并以某大跨度中承式拱桥为工程背景,进行了车桥动力响应分析,主要研究内容如下:(1)采用模拟一维多变量的平稳脉动风速的方法,基于Pristley的“进化谱”理论得到了非平稳脉动风速时程,通过叠加“中国帽”阵风,获得了突变阵风模型;(2)基于simpack多体动力学软件建立了列车的刚体模型,基于ANSYS有限元分析软件建立了柔性轨道和柔性桥梁模型,基于刚柔耦合法在simpack中建立了风—列车—轨道—相互作用系统。(3)对比分析了考虑阵风效应与不考虑阵风效应作用下,CRH3列车在不同风速和车速情况下通过大跨度拱桥时车—桥系统动力响应特性,其桥梁跨中挠度和列车行车平稳性和稳定性系数在遭遇阵风突变时,均有不同程度的激增。(4)对比分析了突变阵风作用下,考虑与不考虑拱肋气动力对CRH3列车在不同风速和车速情况下通过大跨度拱桥时车—桥系统动力响应特性,对于中承式拱桥,可近似忽略拱肋气动力对车—桥系统动力响应的影响。

关键词：桥梁工程风—车—桥系统联合仿真 simpack 横风 “中国帽”阵风

Dynamic Response Analysis and Vibration Control for A Fixed-Bottom Offshore Wind Turbine Subjected to Multiple External Excitations

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China Ocean Engineering 2022年第1期36卷 50-64页

作者： XIE Shuang-yi ZHANG Cheng-lin HE Jiao JIANG Jing GAO Jian College of Mechanical Engineering Chongqing University of TechnologyChongqing 400054China Fishery Machinery and Instrument Research Institute Chinese Academy of Fishery SciencesShanghai 200092China College of Engineering Science and Technology Shanghai Ocean UniversityShanghai 201306China School of Mechanical and Power Engineering Chongqing University of Science&TechnologyChongqing 401331China Chongqing Vocational College of Public Transportation Chongqing 402247China Beijing Institute of Precision Mechatronics and Controls Beijing 100076China

For the offshore wind turbines installed in earthquake areas,their operation is affected by seismic loads in addition to wind and wave loads.Therefore,it is necessary to study the dynamic responses and vibration control of the wind turbines.In previous studies,the structural responses of offshore wind turbines are usually investigated in the parked case,while the blade rotation effect is usually not considered.The evaluation on the structural responses may be inaccurate under this condition,further affecting the evaluation on the vibration control performance of a control system.In view of it,this paper established a complete multi-body model of a fixed-bottom offshore wind turbine considering pile-soil interaction,and then performed simulations when the wind turbine was subjected to multiple external excitations.Continued,a single tuned mass damper(STMD)system and a multiple tuned mass dampers(MTMDs)system were applied to control structural vibrations of the wind turbine.Then,based on the construction of a simplified main structure-TMD system,TMD parameters were optimized.Finally,twelve load cases including operating and parked conditions were selected to perform simulations.Results show that the influence of the seismic excitation on blade responses is greater under the parked condition than that under the operating condition.Moreover,STMD/MTMDS exhibit better performance under the parked condition than that under the operating condition.Compared with STMD,MTMDS can better suppress the vibrations at both the fundamental and high-order modes,and exhibits significant robustness under the condition of changing soil parameters.

关键词： multi-body dynamics vibration control STMD/MTMDS earthquake loading simpack