摘要：针对矩形截面简支梁(包括线性锥形梁)的侧向扭转屈曲问题,利用平衡法和贝塞尔函数得到不同载荷情况下临界载荷的精确解。通过数值验证发现:BEAM189单元分析结果与理论解吻合,不管是等截面还是线性锥形梁,最大误差不超过1.74%。因此可以在实际设计中采用BEAM189单元确定复杂工况的临界载荷。

摘要：轨道车辆的设计过程中,有限元碰撞仿真方法建模复杂、修改周期长.为快速计算准确的列车碰撞响应,基于车辆-轨道耦合动力学理论,使用Matlab程序语言,建立参数化列车碰撞平台.根据实际参数,将车辆实体模型转化为数学模型,将连续轨道模型离散为弹性点支承模型;基于Hertz接触理论,使用向量法建立轮轨相互作用模型;将车钩缓冲装置、吸能防爬装置和悬挂装置的力学特性转化为非线性迟滞特性数学模型;采用修正双步长显式积分算法对参数化模型进行时域求解.将有限元仿真结果与参数化仿真结果在速度、加速度以及最大轮对抬升量方面进行对比,结果表明,两种模型的速度变化趋势相同,加速度绝对误差小于1m/s^(2),轮对抬升量峰值相对误差1.67%,各项指标的相对误差保持在10%以内,对参数化列车碰撞平台的准确性进行了验证.研究结果为揭示列车碰撞后的响应机理建立了仿真基础,为轨道车辆的耐撞性设计中参数的选定提供了一定的理论支撑.

摘要：为了开发与应用新型列车车体降噪内装结构,基于混合有限元-统计能量分析法对轨道车辆用新型橡胶泡棉夹芯板进行隔声与声辐射预测建模,并进行了实验验证,进而利用该模型分析了橡胶泡棉孔隙率与芯皮厚度比对其隔声性能、声辐射性能的影响规律,并通过敷设阻尼层优化了其声学性能。最后,在侧墙组合结构的声学设计中评价了其实际应用效果。结果表明:随着孔隙率的逐步下降,橡胶泡棉夹芯板隔声量上升趋势较为明显,而辐射声功率持续降低;随着芯皮厚度比的逐步提高,夹芯板隔声量呈略微上升趋势,辐射声功率则相应降低。在远离声源一侧的橡胶泡棉蒙皮外侧敷设阻尼层的效果最优,优化后夹芯板计权隔声量提高0.7 dB,总声功率级降低0.7 dB;相较于传统木质胶合板和铝蜂窝板,橡胶泡棉夹芯板相较于传统内装板材在结构隔声设计中具有轻量化优势。

摘要：针对圆拱在径向均布载荷下的屈曲问题,在基于Boussinesq、Lamb方程求解圆拱径向临界载荷的基础上,通过采用变分法、有限单元法并经数值验证发现,BEAM3单元误差较大,并且误差随中心角的增大而增大,而BEAM188以及SHELL181单元分析结果与理论解吻合相当好。因此,可以在实际设计当中采用BEAM188或SHELL181单元进行结构临界载荷的确定。

摘要：在基于多轴疲劳试验机上自主设计的扭转微动疲劳装置上,对7075铝合金材料进行了扭转微动疲劳试验,讨论了相同法向载荷下不同扭转切应力对扭转微动疲劳寿命的影响,建立了7075铝合金扭转微动疲劳S-N曲线,并采用SEM,EDS,EPMA等分析方法对扭转微动疲劳的损伤区域进行了分析,建立了扭转微动疲劳混合区接触表面损伤和裂纹萌生及扩展的物理模型,揭示了7075铝合金扭转微动疲劳的损伤机理.试验结果表明:微动作用导致疲劳寿命大大降低;扭转微动疲劳S-N曲线呈"ε"型曲线特征;损伤区靠加载端位置氧化严重,氧化程度随着循环次数增加而增加;微动疲劳的裂纹萌生于次表面,接触区中心两侧主裂纹扩展交叉后垂直于接触表面扩展至试样断裂.

摘要：以铁道车辆横向减振器为研究对象,在Easy5环境下建立了减振器液压控制模型并通过试验验证了所建模型的精确性。选取各个阀系主要结构参数,通过数字正交试验分析了各个参数对减振器性能的影响。研究结果表明:减振器各阀系结构参数对阻尼力影响最大的为阻尼阀孔径,最小为底阀孔径。阻尼阀孔径和活塞单向阀孔径分别随着其值的增大最大阻尼力逐渐减小;弹簧刚度和预紧力随着其值的增大最大阻尼力逐渐增大;常通孔径在0.05-0.1 cm范围内变化对最大阻尼力影响较小,在0.1-0.15 cm范围内随着孔径增大最大阻尼力逐渐减小;底阀孔径随着其值的变化对最大阻尼力影响较小。本试验以减振器最大阻尼力为评价指标则D_1(0.75)、D_2(0.1)、D_3(1.1)、D_4(2.0)、K_1(3 200)、F_1(300)为的最佳组合。

摘要：建立了多刚体和刚柔耦合车辆系统动力学模型,对比研究了考虑车体弹性振动与否对车辆系统动力学性能的影响。结果表明,考虑车体弹性振动后,低速车辆的动力学性能变化较小,而高速车辆的动力学性能变化较大,且主要体现在旅客乘坐舒适度方面。此外,为了降低高速车辆车体弹性振动,还进行了转向架悬挂参数的优化匹配研究。结果表明,优选一系、二系垂向阻尼和减小抗蛇行减振器安装角度都可以降低车体弹性振动。

摘要：为了克服整体法进行焊接结构强度设计时造成的母材强度过剩,焊缝强度不足的问题,采用局部缺口应力法,分析了焊缝各局部参数对疲劳应力的影响程度;目的是在不改变整体结构参数的前提下,通过优化焊缝设计参数,实现焊接结构疲劳强度的提高。文章以某动车焊接构架为研究对象,建立了横梁管焊接接头的多尺度模型。以参数化的1mm虚拟缺口模型分析了各焊缝参数变化以及砂轮打磨半径对于缺口应力集中系数的影响规律,结果表明焊趾角度的影响较焊喉深度更为显著,而砂轮磨削的最佳半径为6mm。以构架整体模型分析了焊接接头在各疲劳工况下的实际受力情况,联合各向缺口应力集中系数并采用形状改变能密度准则计算了管接头焊趾处的多轴等效缺口应力。通过与原焊缝设计参数相比较,减小15°的焊趾角度能够降低10%的疲劳缺口应力,6mm的磨削半径则能够降低超过20%的疲劳缺口应力。

摘要：为研究隧道内排水沟设计方式对城市轨道交通环境振动的影响,建立中心水沟与双侧水沟隧道结构的落轴仿真试验模型及车辆-轨道-隧道耦合动力学模型,对比分析中心水沟与双侧水沟设计方式对轨道与隧道动力响应的影响差异,结果表明:双侧水沟可更好地抑制隧道结构振动及振动能量向环境的传递;采用双侧水沟设计使轨道板、衬砌、地面的垂向振动明显小于中心隧道结构,且对轨道与隧道结构低频段振动起到良好抑制作用;列车载荷作用下,双侧水沟在时频域的振动幅值均小于中心水沟,说明在不改变其他动力学参数的情况下,隧道结构可采用双侧水沟设计方案以获得更好的减振效果。

摘要：针对中国高速铁路"站桥合一"大型枢纽客站的车致振动问题,以新长沙南站为例,利用自主开发的计算分析软件TRBF-DYNA建立了列车-轨道-客站耦合系统空间整体动力学分析模型,研究车致客站振动响应的分布规律、传播和衰减规律。车辆采用31自由度车辆模型,采用有限元方法建立轨道-客站三维整体动力学模型,轮轨之间采用空间非线性接触模型。开展了单线和双线行车工况下的列车-轨道-客站耦合振动分析。结果表明:受列车竖向动力荷载控制,客站以竖向振动为主;无砟轨道结构可以过滤轮轨高频激励,降低列车对轨道层主梁的冲击作用;桥式结构体系可以较好地减小轨道层振动对上部结构振动的影响;双线行车引起的客站振动响应高于单线行车,但均能满足舒适性要求;车辆行车安全性指标符合规范要求,表明该客站结构设计具有较高的安全储备。