基于雨流计数法的接触线疲劳寿命分析

电气化铁路向高速化方向发展,为保证结构的安全性,对接触网进行精确的疲劳分析至关重要。本文使用APDL语言编制命令流,对柔性悬挂接触网的接触线进行疲劳寿命估算,并给出具体步骤。采用改进的雨流计数法,对接触线各单元的疲劳应力谱进行统计处理,得到各单元的各级应力幅值、应力均值与相应的应力循环数;用Miner线性疲劳累积损伤理论得到接触线各单元的疲劳寿命值。针对一组参数,得到接触线各跨的安全运行次数与折算年限,分析接触线疲劳寿命的不利位置,研究不利位置的应力时程特征,为柔性悬挂接触网系统的设计和工程实际施工与维护提供重要依据。     

部分斜拉桥索鞍抗滑移性能分析

荷麻溪大桥主塔采用索鞍结构，该部位是部分斜拉桥的关键受力部位，其抗滑移性能至关重要。本文采用有限元程序ANSYS对索鞍处受力进行分析，分析索鞍两侧平衡拉力、拉力差及索鞍半径对索鞍抗滑移性能的影响，对部分斜拉桥索鞍处所能承受拉力差的设计值提出了可行的计算方法。     

高速列车齿轮传动系统主动齿轮接触疲劳可靠性研究

根据应力、强度干涉理论,结合Monte Carlo模拟技术,建立了高速列车齿轮传动系统主动齿轮接触疲劳可靠度的计算模型。通过自编的计算机程序,对高速列车齿轮传动系统主动齿轮的接触疲劳可靠度和接触疲劳应力、强度的分布规律进行了计算分析。应用摄动理论,对影响高速列车齿轮传动系统主动齿轮接触疲劳可靠度的随机均值和标准差进行了参数的灵敏度分析。以上分析研究得出的结论可为高速列车齿轮传动系统主动齿轮的设计、制造、使用和维修提供参考依据。     

基于雨流计数法的弹性链型柔性悬挂接触网疲劳寿命分析

采用APDL语言编制命令流,对弹性链型悬挂接触网的接触线进行疲劳寿命估算。文中给出了求解接触线寿命的步骤,采用改进的雨流计数法处理接触线的疲劳应力谱,得到各单元的各级应力幅值、应力均值与相应的应力循环数,用Miner线性疲劳累积损伤理论得到接触线各单元的疲劳寿命值。在相同参数的条件下,分析了影响接触线寿命的因素,包括跨距、接触线和承力索预张力、截面面积、列车行驶速度、抬升力、干摩擦等,比较简单链型和弹性链型悬挂接触网对接触线寿命的影响,对比各种参数找出影响接触线疲劳寿命的几个关键因素,为弹性链型悬挂接触网系统的设计和工程实际施工与维护提供重要依据。     

不同牵引工况高速铁路轮轨型面匹配研究

为了系统分析新型钢轨廓形与动车组车轮型面匹配情况,将LMA、S1002CN、XP55车轮型面分别与60D、60N钢轨型面在对中位置进行型面匹配,建立轮对-钢轨三维弹塑性接触有限元模型,分析不同牵引工况下轮轨之间的Mises应力、接触状态和纵向接触切应力。得出结果:当动车组车轮型面与2种钢轨型面在对中位置匹配时,60N钢轨的Mises应力更小且更趋近钢轨轨顶中心;施加牵引力后,车轮中最大Mises应力中心点对于钢轨发生纵向偏移,且偏移量随牵引力的降低而减小,但轮轨间的最大Mises应力值几乎不随牵引力而变化;60N钢轨的接触斑面积较大,粘着区相对较大;当列车启动并开始运行后,60N钢轨的最大纵向接触切应力小于60D钢轨的应力值。综上所述,60N钢轨型面可以改善轮轨接触时的相互作用,延长钢轨的使用寿命。     

我国高速铁路道岔尖轨廓形研究

对我国高速铁路道岔区钢轨运营现状进行总结分析,得出2种道岔区典型尖轨廓形。建立轮轨接触和动力学模型,分析尖轨廓形对应力分布特征和动力学性能的影响规律。分析结果表明:尖轨轨肩较低时将导致接触区域集中分布于非工作边侧,形成较高的应力水平,大幅增加产生接触伤损的风险,而采用设计廓形的尖轨应力水平较低,接触区域分布合理。尖轨廓形对道岔区动力学性能的影响较小,道岔区基本轨采用60N廓形可在一定程度上改善道岔区动力学性能。建议高速铁路道岔区尖轨、心轨机加工段廓形仍沿用现有尺寸参数,轨件非加工段采用60N廓形。     

橡胶垫对隧道衬砌管片接触特性的影响试验研究

利用粘贴有橡胶垫的混凝土试件来模拟管片和橡胶垫,通过直剪试验分析了橡胶垫对隧道衬砌管片接触特性的影响。试验结果表明:混凝土与混凝土直接接触时剪切应力随剪切位移变化过程可分为弹性、塑性硬化和理想塑性变形3个阶段;混凝土试件粘贴橡胶垫后,接触面出现明显的软化变形阶段,橡胶垫在混凝土之间起到良好的缓冲作用,可以释放应力,延缓管片的失稳破坏过程。采用Archard非线性摩擦幂次准则描述了两种接触条件下接触面剪切峰值应力与轴向应力的关系,为类似接触问题剪切峰值应力的预估提供依据。     

货车车轮与重载固定辙叉弹塑性接触分析

针对大秦重载铁路固定型辙叉磨耗严重问题,建立标准和磨耗后货车车轮型面分别与标准和磨耗后辙叉型面匹配的三维弹塑性接触有限元模型,对每种轮叉匹配形式的接触斑形状与面积、接触轨迹以及等效应力进行分析。结果表明:车轮与辙叉的不同位置接触时,等效应力均超过材料的屈服极限,进入塑性变形阶段;与其他匹配形式相比较,磨耗车轮与磨耗辙叉匹配时,接触斑形状的长短轴之比较小,接触斑面积较大,最大等效应力较小,为较理想的型面匹配形式,可延缓辙叉的磨耗。     

接触线机械可靠性研究

研究目的：接触线是接触网的主要组成部分，在弓网接触压力作用下，接触线产生振动及磨耗，导致强度降低、应力增加，使其寿命缩短。为解决这一问题，对接触线可靠性进行研究。通过对机械类参数的分析与计算，提出相关建议，为接触网设计提供借鉴。 研究结论：通过建立计算模型对接触线机械类参数（强度、工作张力、磨耗率、弓架次）与应力关系的分析与研究表明，接触线机械可靠性随列车运行速度、弓架次及磨耗率的增加而降低，随着接触线强度的增加、受电弓抬升力减小、接触线工作张力适当提高而增加。为此，在选择接触线时，应尽可能与受电弓滑板等因素相结合，降低磨耗率；接触线工作张力选择应根据弓网受流与可靠度综合考虑确定；在供电能力满足要求时，尽可能选择强度较高的接触线，以减少应力一强度干涉区域，进而提高接触线的可靠性。     

轴重等工况对轮轨接触疲劳的影响

采用有限元分析软件对钢轨表面存在微裂纹的轮轨接触问题进行研究,依次考虑轴重、裂纹长度和车轮踏面形状对轮轨接触的影响,得到不同裂纹位置的应力强度因子。结果表明,磨耗型车轮踏面的应力强度因子比锥形车轮踏面小得多;轴重或裂纹长度的改变对钢轨的应力强度因子和微裂纹的扩展也有着显著影响;且在同一类型载荷作用下,随着轴重的增加,钢轨的疲劳寿命大幅下降。     

空间预应力索桥结构调索技术

通天桥工程采用空间预应力索桥结构 ,该结构桥型为国内首创。以通天桥工程施工为载体 ,介绍空间预应力索桥结构调索技术     

自锚式悬索桥主缆架设技术

南京长江隧道工程江心洲右汊大桥为自锚式悬索桥,大桥主缆施工采用PPWS法,对主缆架设的整体设备工艺进行优化。主要采用单线往复式牵引系统,提高架设效率;制定了主缆牵引、整形入鞍及垂度调整等措施,确保主缆索股架设质量。     

探测电缆老化的光纤直流漏电流法

电力电缆绝缘可靠性直接影响电气化铁道及其设备供电的安全稳定运行.合理选择故障测试设备,准确、快速查找电缆老化故障已经引起国内外专家学者的广泛关注.本文在分析电力电缆老化现象的基础上,探讨当前常用的老化探测方法,提出了光纤直流漏电流探测法,通过与以往的探测方法进行比较,表明光纤直流漏电流探测法能够有效降低环境干扰,提高测量精度.     

半自动闭塞电缆改光缆工程施工设计

对半自动闭塞电缆改光缆工程施工设计中应考虑的问题和设计方案进行介绍。     

索轨交通

索轨交通是20世纪60年代研究开创的一种新型城市客运交通工具．根据收集到的国内外资料对这种交通制式的发展历程、特点、车辆、轨索和设备系统,以及事故救援等作了简要的全面综述,并对其中的一些问题和发展前景进行了评述。     

自锚式悬索桥主索鞍顶推技术

南京长江隧道工程江心洲右汊大桥塔顶索鞍在架缆前有一个向主跨的预偏量,体系转换过程中逐步顶推到设计成桥位置,通过对顶推力的准确估算,反力架的合理设计,成功地完成了索鞍的顶推工作。     

自锚式悬索桥主索鞍分块及吊装施工技术

南京长江隧道工程江心洲右汊大桥主索鞍设计重量130t,吊装高度超过80m,对这样的超高超大型构件的吊装,为节约成本,对主索鞍进行分块设计,分成3块单件重不超过40t的鞍体,并通过科学设计吊装钢架,编制合理的施工方案,圆满完成了吊装任务。     

南盘江大桥缆索起重机缆索系统设计

缆索系统是缆索起重机最重要的组成部分之一,其设计的合理与否将会直接决定缆索起重机的使用性能和寿命,对缆索起重机的设计至关重要.以云桂铁路南盘江大桥缆索起重机为背景,主要介绍了缆索系统设计,包括承载索设计,牵引索设计和起重索设计.     

自锚式悬索桥悬浮式散索套下主缆线形控制

江心洲右汊大桥缆索系统为空间结构,主缆边跨平行锚固侧设置悬浮式散索套,主跨空间锚固侧设置散索鞍。因边跨散索套重量及锚固区设置影响,主缆空缆线形即为有散索套重量下的空缆线形。主缆架设时,通过外力转换,使主缆线形满足监控及设计要求的有散索鞍重量下空缆线形。     

钢管骨架无支架缆索吊装法扣索索力的优化分析

研究目的:通过对力矩平衡法和有限元零位移法确定扣索索力的优缺点分析,针对落布溪大桥拟定的扣索方案,采用优化后的计算方法确定最优扣索索力,确保本桥拱肋节段安装的线形精度和施工安全.研究结论:采用将扣索和骨架结构作为结构的整体进行非线性迭代计算求解最优扣索索力,通过相应的迭代计算和骨架节段正装和倒拆计算,得出骨架合龙前的优化扣索索力,并给出钢管骨架吊装施工中钢管应力及标高的控制数据.实践表明,采用本方法能够保证钢管骨架具备良好的合龙条件,并且在施工中能够给出准确的标高控制数值,对落布溪大桥的钢管骨架吊装具有良好的指导意义.