基于社会力模型的地铁站乘客上下车行为影响因素分析

在上下班高峰期,缩短乘客的上下车时间,更多乘客将会被送达目的地,从而可以提高现有地铁系统的载客能力.现有的国内外研究乘客上下车行为的文献,大多以全部乘客下车为前提进行研究,这与现实生活中只有部分乘客下车的现象不符.因此在社会力模型的基础上加入规定未下车乘客行为的等待模型,在等待模型中,未下车乘客倾向于停留在初始位置.模拟了部分乘客下车行为,并研究了乘客初始位置分布、上下车乘客比例、门的宽度等因素对部分上下车乘客所需上下车时间的影响.结果表明,车门宽度增加23.08%,最多可节约39.7%的上车时间和39.62%的下车时间;随着上下车人数比例不断上升,平均上车时间不断下降,平均下车时间不断上升;通过改变下车乘客初始分布位置,可以将乘客下车时间缩短至原来的72.16%.      

铁道车辆结构强度可靠性和安全性技术展望

铁路运输正向高速、重载发展,结构强度可靠性与安全性技术是其中关键课题之一。在探讨现状基础上,预测了发展趋势。阐明了名义应力法较难合理应用于有限元分析结果和现场应变计检测结果;作者等人的试验工作揭示了材料循环应力 应变(CSS)响应存在分散性现象,这是现有理论与方法尚未涉及的领域。建议考虑随机CSS关系,建立局部应变强度可靠性理论体系、开展寿命周期理论研究,提升综合效能、创建车辆强度可靠性与安全性标准等3个值得研究的课题。     

铁路货车新型橡胶缓冲器设计

介绍了米轨货车橡胶缓冲器—— XJH-1的新型结构方案与设计计算方法。该缓冲器仅由盖板 -橡胶与隔板 -橡胶两个互换性单元构成 ,采用零初压力 ,制造与维修时无须专用装拆设备 ,具有重量轻、冲击力低和缓冲效果好的优点 ;而且安装拆卸方便 ,互换性好 ,制造与维修费用低 ,充分利用了缓冲结构空间 ;为开发大容量提速、高速和重载铁路车辆橡胶缓冲器奠定了基础。设计计算方法有效地应用到了缓冲器开发     

LZ50车轴钢的疲劳起裂阈值及强度

应用复型技术和逆序观测法对LZ50车轴钢光滑试样的早期疲劳短裂纹扩展行为进行试验研究.根据有效短裂纹理论,采用当量Ⅰ型主导有效短裂纹的概念描述材料群体疲劳短裂纹萌生、扩展的规律,利用最大微观结构障碍的概念推导该材料的疲劳起裂阈值及疲劳强度.研究结果如下:每个试样的有效短裂纹起源于试样表面的某些铁素体,这些裂纹萌生和扩展过程具有强烈的随机多裂纹特征;由于受最大微观组织障碍的约束,当量Ⅰ型主导有效短裂纹的扩展率具有初期下降和后期上升的特征;疲劳短裂纹的起裂阈值与最低扩展率和最大材料微观组织障碍相关,其值为1.973 76 MPa·m0.5;起裂阈值所对应的疲劳强度具有随表面缺陷当量尺寸的增加而下降的特点,当尺度大于50μm时,疲劳强度低于常规疲劳极限.     

LZ50钢概率疲劳S-N曲线外推新方法

基于Basquin关系,提出了将中短寿命概率疲劳S N曲线合理外推到长寿命范围的疲劳极限参数法。要求外推曲线依概率平滑通过相应的概率疲劳极限点。通过对LZ50车轴钢试验数据分析,与现有直接法和2m-1指数法比较表明,本文提出的外推方法是合理的;无疲劳极限试验数据时,可采用2m-1指数法,不宜采用安全裕度过大的直接法。根据本文方法建立了LZ50钢概率疲劳外推曲线。     

LZ50钢材料试样与车辆实轴的概率疲劳极限

采用小子样升降法,完成了LZ50钢7.5mm光滑圆棒、9.5mm光滑圆棒、9.5mm缺口(Kt=4.728)圆棒和车辆实轴4种试样的旋转弯曲疲劳试验。疲劳极限数据分别用常规法和经完善的局部随机BasquinSN关系法获得。基于疲劳极限服从正态分布,分别给出了用上述2种方法获得的4种试样的概率疲劳极限测定结果。结果表明常规法估计的疲劳极限数据偏于危险,宜采用局部随机BasquinSN关系法获取。     

铁道车辆LZ50车轴钢的概率机械性能

完成了铁道车辆LZ50车轴钢的概率机械性能试验研究，拓宽了确定有限疲劳可靠性数据良好假设分布的统一方法，比较了6种常用分布(即三参数Weibull、两参数Weibull、正态、对数正态、极大值和极小值分布)对试验数据的描述效果，综合分析了他们的拟合优度、失效机理的一致性和尾部预测的安全性。从预测的安全性角度，选择了极小值分布为最佳统计模型，提出了给定可靠度和置信度下基于极小值分布的机械性能参数估计方法，并有效地估计了材料的概率机械性能参数。     

高速动车组拖车车轮疲劳强度的分析评定

针对某高速动车组拖车车轮的疲劳强度问题,采用有限元方法建立了轮对有限元模型。结合EN 13979-1—2003的强度校核方法,分析了车轮在直线、曲线及道岔3种运行工况下车轮考察部位的动应力变化范围,探讨车轮的疲劳强度评定方法。结果表明,各工况下车轮考察部位的最大应力范围均在许用动应力范围之内,最大应力出现于轮毂孔区域,达到331.66 MPa,满足EN 13979的疲劳强度要求。     

铁道车辆疲劳可靠性设计Goodman-Smith图的绘制与应用

研究铁道车辆疲劳可靠性设计Goodman-Smith图的绘制及其应用方法.提出基于中短与长寿命概率疲劳S-N曲线,确定任意可靠性水平的疲劳强度,以及计算疲劳可靠性设计Goodman-Smith图中转折点坐标的全概率方法.研究表明：以车轮旋转一周、疲劳主应力交变一次为基本循环特征,疲劳寿命用行驶里程表示,以万km为基本单位来绘制铁道车辆的疲劳可靠性设计Goodman-Smith图较为合理.当结构的设计寿命和循环特征与Goodman-Smith图存在差异时,引入换算系数进行修正;当结构部件的疲劳载荷模式与绘制Goodman-Smith图试样的试验载荷模式存在差异时,引入折算系数进行修正;当结构部件的结构形状与尺寸、表面质量、环境条件等可能与绘制Goodman-Smith图的试样存在差异时,引入相应修正系数进行修正;分别给出了上述3种修正系数的表达式.并以LZ50钢疲劳可靠性设计Goodman-Smith图的绘制、修正及其在铁道车辆车轴设计中的应用为例,验证了方法的可行性.     

基于应变的疲劳可靠性设计分析方法（国家自然科学基金项目：E05010604）

任何构件(包含超静定结构系统)都是通过变形协调来平衡外载；光滑与钝缺口构件的疲劳破坏，一般起源于局部高塑性区萌生短／小裂纹及扩展；服役工程结构的强度评价，一般通过检测局部应变(史)来实现。这说明，局部应变法才是合理的疲劳设计分析技术。而且，工程结构的强度设计分析愈来愈多地采用有限元技术，也为局部应变法的推广应用奠定了良好基础。