摘要：为抑制大风区兰新高速铁路接触网正馈线在挡风墙尾流影响下发生的大幅舞动，基于空气动力学理论，建立了安装气动阻尼片后的接触网正馈线几何模型，结合用户自定义程序（user-defined program,UDF）与动网格技术实现正馈线舞动响应的流固双向耦合求解.研究结果表明：当固接式气动阻尼片安装角度为140°时，正馈线舞动振幅最小；悬挂式气动阻尼片垂直向下悬挂，安装后具备抑舞效果.不同悬挂式气动阻尼片结构长度均为0.75D时，正馈线舞动振幅达到最小值，此时气动阻尼片的抑舞效果最好.气动阻尼片具有一定的压重效果，以抵消部分垂向风荷载，较适应兰新高速铁路接触网大风区段的运行环境，建议采用金属材质气动阻尼片.安装气动阻尼片后，气流经导线的通道会受到限制，产生压力差，进而导致气体流动速度减慢，气动阻力增强，消耗导线振动带来的能量，从而减少舞动的幅度和频率.

摘要：市域铁路作为连接城市与郊区的关键纽带,其快速发展引起的环境振动问题日益突出。减振垫和减振扣件虽能有效减振,但其低刚度特性会增大钢轨和道床板位移,影响车辆运行的平稳性和舒适性,因此,如何通过合理的参数匹配实现减振垫浮置板系统的低动力响应设计显得尤为重要。基于此,本文以某市域减振垫浮置板轨道隧道段为研究对象,应用MATLAB建立三维车-线-隧耦合数值模型,考虑低速和高速运营条件,以隧道壁减振和车辆乘坐舒适性为核心优化目标,选择车体垂向加速度、钢轨和浮置板垂向位移及隧道壁最大Z振级为分析指标,以扣件垂向刚度及阻尼、浮置板板下垂向刚度及阻尼和板厚作为系统设计参数进行工况设计,排除超限工况后,通过加权计分法得出不同车速和不同权重组合下的最优参数匹配,并分析上述5个系统设计参数对动力响应指标的组合影响规律。研究结果表明:扣件阻尼对车体加速度、钢轨和浮置板位移的影响没有板下阻尼产生的影响大,板下阻尼的增加会轻微降低车体加速度和浮置板位移,隧道壁最大Z振级随着板下阻尼增加呈现非线性变化,其最小值出现在板下阻尼为0.15 MN·s/m^(3)处。钢轨和浮置板的位移受板厚的影响较小,较大的扣件刚度和板下垂向刚度可以减小钢轨的垂向位移,隧道壁最大Z振级与扣件和板下刚度呈明显正相关,减振垫道床配合使用减振扣件后,与原减振垫道床相比,可减小隧道壁的最大Z振级2.74 dB。

摘要：为明确提速线路路-桥过渡段提速必要条件,基于列车车轮跳轨全过程计算方法,分析考虑车轮跳轨的路-桥过渡段轨道动力响应特性,研究列车速度和过渡段折角对车轮跳轨特征和轨道动力响应的影响。研究结果表明:当轮轨密贴时,轮轨力、钢轨竖向位移等动力学指标随过渡段折角和列车速度的增大呈逐渐增大的趋势,且过渡段折角对这些动力学指标的影响明显比列车速度对其的影响大,如列车速度由160 km/h增至300 km/h,轮轨竖向力由105 kN增至140 kN,增幅33.3%;过渡段折角由0.05%增至0.25%,轮轨竖向力由84 kN增至143 kN,增幅70.2%。考虑轮轨分离时,跳轨持续时间和车轮跳轨高度车轮跳轨高度随列车速度或过渡段折角的增大而增大,且过渡段折角对车轮跳轨特征影响明显,如当列车速度由280 km/h增至320 km/h时,车轮跳轨高度和跳轨持续时间跳轨高度由4 ms、4.12 mm分别增至6 ms、4.52 mm,增幅分别为50%、9.7%;过渡段折角由0.18%增至0.22%,跳轨持续时间和车轮跳轨高度由3.7 ms、2.89 mm分别增至7.9 ms、6.04 mm,增幅分别为113.5%、109.0%;轨道动力响应随列车速度或过渡段折角的增大而增大,且建议考虑车轮跳轨发生后冲击阶段的轮轨相互作用。250 km/h提速300 km/h有砟轨道线路,路-桥过渡段折角建议不应大于0.20%。

摘要：为解决高速列车牵引变流器直流环节LC谐振回路体积大、质量重,造成整体功率密度降低,不利于轻量化等问题,引入有源功率解耦回路代替LC谐振抑制母线电压的二次纹波。为适应大功率低开关频率的轨道交通应用场景,选择Buck斩波有源功率解耦拓扑作为LC谐振回路的替代方案。通过粒子群优化(particle swarm optimization,PSO)算法设计基于CR400AF高速动车组的拓扑参数,使解耦电容容值,解耦电感感值和4次脉动幅值尽量接近群体最优值,据此建立多目标优化函数,得到最优参数。针对该解耦电路提出了基于重复控制的功率解耦策略,以解耦电容电压为控制目标,包括二阶广义积分器(second order generalized integrator,SOGI)二次脉动电流提取、直流分量跟踪、交流分量跟踪以及脉宽调制(pulse width modulation,PWM)4个部分。研究结果表明:Buck斩波有源功率解耦拓扑,相比LC谐振回路减少28.3%,相比增大支撑电容拓扑减少5%,符合直流环节轻量化目标,在直流电压纹波方面,相比LC谐振回路增大约90V,相比增大支撑电容减少35V,约为3.47%,符合少于5%的规定。同时,对比负载变化50%响应时间,Buck斩波有源功率解耦用时最少,比LC谐振回路减少34.8%,说明动态性能得到了提升。Buck斩波有源功率解耦不仅可以有效滤除二次脉动,稳定直流电压输出,使网侧电流波形更加接近于正弦波,并在低带宽条件下实现高精度的指令跟踪,提高动态性能。研究结果可为直流环节轻量化的解耦拓扑选型与控制策略优化提供参考。

摘要：密封垫是盾构隧道接缝防水的重点,但现有研究较少探讨其接触行为和接触特性。首先,本文基于薄膜压力传感器,构建了针对盾构隧道接缝处密封垫接触应力的精细化试验框架,探讨了无水压作用和有水压作用2种情形下密封垫接触面精确的力学响应;其次,基于三维管片接缝密封垫压缩数值模型和Hertz接触理论,分别从接触应力三维分布规律和平均接触应力2个方面验证闭合压缩试验的精度,获得了管片接缝密封垫压缩过程中接触面上的空间应力分布规律;最后,开展了接触面有水压作用的渐进渗漏试验,提出了能够表征渐进渗漏过程前后密封垫间接触应力变化的理论渗漏水压的概念,探明了理论渗漏水压沿密封垫宽度方向的变化规律。研究结果表明:密封垫-密封垫接触面的应力沿宽度方向呈波浪式变化,且在宽度方向上的两侧与中间取到较高值;密封垫-密封垫接触面平均接触应力随着微凸体所受载荷增大而呈指数关系递增;理论渗漏水压沿着渗漏方向总体上呈降低趋势,从侧面证实了密封垫表面会对渗漏水产生黏滞阻力的作用,以此产生压力差。

摘要：编组站工作组织是铁路货物运输关键环节,为提升编组站运营效率,加快货物周转,本研究提出了基于多智能体技术的编组站工作组织仿真模型。结合多智能体仿真技术与编组站工作组织内容,分别设计本务机车、调机、车辆和列车智能体以及其智能呼叫机制、动态进路选择与调度机制以及智能体转换功能,从环境建模和行为建模2个维度构建了编组站智能体仿真模型,实现到达解体列车、自编始发列车和无改编中转列车的作业模拟,并能有效满足编发线列车出发功能以及移动单元的动态进路选择与调度机制,使得仿真模型更贴合编组站的实际工作。最后,通过对实际的单向混合式二级三场编组站进行实例分析,不仅验证了仿真模型及动态进路选择与调度机制的有效性,而且通过实验分析了解编顺序与小运转列车占比对编组站运行效率的影响。结果表明多智能体仿真技术能有效进行编组站工作组织仿真,该仿真模型对于指导编组站工作效率的提升具有重要意义。

摘要：为提升节段墩的抗震性能,采用多级耗能方法实现多节段共同参与耗能.将耗能钢筋从节段墩底部向上依次穿过多个接缝,从而实现多级耗能.通过数值模拟,研究多级耗能节段墩体系的耗能能力,并针对三级耗能节段墩体系的轴压比和耗能钢筋配筋率进行参数分析.结果表明,多级耗能节段墩体系可以提高节段墩的耗能能力,而每一级别耗能体系存在耗能上限,且随多级耗能体系级别的提升而增加.在不同级别耗能体系中,耗能钢筋配筋率存在不同的临界值,一级耗能体系的耗能钢筋配筋率临界值为0.23%,二级耗能体系为1.31%.为获得较强的耗能能力,建议将耗能钢筋配筋率取值为1.31%,轴压比取值为0.1.

摘要：以某预留400 km·h^(-1)速度条件的高速铁路为研究背景,基于代理模型和优化思想,从系统设计层面提出考虑经济性的高速铁路隧道气动效应关键参数优化方法。首先,采用流体力学软件建立隧道气动效应数值模型,并基于列车以300 km·h^(-1)速度通过隧道的实测数据,验证数值模型的有效性;然后,以隧道净空面积和车辆动态密封指数为变量,依托既有350 km·h^(-1)高速铁路数据,构建列车以400 km·h^(-1)速度通过隧道时车内气压变化3 s极值的Kriging代理模型;最后,以建造成本为目标函数,构建考虑经济性的高速铁路隧道气动效应关键参数优化模型,设计布谷鸟搜索算法,求解满足舒适度标准的最优隧道净空面积和车辆动态密封指数。结果表明:代理模型预测的相对均方根误差为0.59%、相关系数为0.9999,能够精确描述车内气压变化3 s极值与车辆动态密封指数、隧道净空面积的非线性关系;对于400 km·h^(-1)高速铁路,建设成本最小时隧道净空面积为100 m^(2)、车辆动态密封指数为11 s,此时车内气压变化3 s极值为1163.4 Pa,满足气动舒适度要求。

摘要：为了探析既有高速铁路简支梁桥提速运营的可行性,明确简支梁技术发展方向,总结了我国高速铁路简支梁桥的技术发展历程,通过荷载效应对比分析、仿真计算和现场试验,研究了既有设计车速350 km/h桥梁结构提速适应性评估方法及评估步骤.结果表明:实际条件下既有设计车速350 km/h高速铁路简支梁桥上运行400 km/h列车时竖向荷载效应不超过设计值,结构受力安全;既有设计车速350 km/h高速铁路简支梁桥仿真计算和现场试验得出的提速条件下运营性能指标均满足规范要求,既有简支梁桥能够适应车速400 km/h运营条件;提出的既有高速铁路简支梁桥提速适应性评估方法和技术发展重点,可为相关工程实践和科研规划制定提供参考.

摘要：嵌入式轨道作为一种减振降噪轨道结构型式,通常是基于城市街道路面的低地板有轨电车系统设计的,而嵌入式轨道的连续支承特性及其减振降噪优点使其在地铁中具有较好的应用前景。嵌入式轨道在地铁中应用,将面临更高运行速度、更大轴重、更复杂线路条件等挑战,地铁列车-嵌入式轨道系统的动力学行为有待研究。建立地铁列车-嵌入式轨道系统的动力学模型,模型包括轨道系统模型、列车系统模型以及轮轨相互作用模型。其中,轨道子系统为嵌入式轨道系统,是建模和研究的重点。模型考虑了TIMOSHENKO钢轨模型、等效弹簧-阻尼单元支承的柔性轨道板模型、以及钢轨周围的填充材料模型,填充材料模型采用考虑质量的黏弹性弹簧-阻尼单元来模拟以考虑填充材料的惯性、弹性和阻尼特性。在我国首例运用于地铁的嵌入式轨道试验线开展了动力学性能试验研究,基于试验分析了动力学性能并通过试验验证了动力学模型的有效性,建立的分析模型和相关结论为嵌入式轨道结构在我国地铁的应用提供了理论基础和参考。