涡轮增压器主要部件结构特性及改进研究

机车柴油机用废气涡轮增压器浮动轴承烧灼、转子积碳固死及喷嘴环热裂、叶片变形等是影响增压器可靠运用的多发故障。通过对浮动轴承浮动套实际转速测量及轴承内外间隙调整试验,指出了浮动轴承烧损的主要原因是浮动套内间隙的增大,提出了以滑动轴承代替浮动轴承的设计方案;通过增压器油封密封机理分析及不同油封对回油腔压力变化影响的试验对比分析,设计了涨圈加反螺纹组合式油封,筛选出了最佳组合方式;喷嘴环用材料力学性能及喷嘴环结构热疲劳力学试验结果表明,采用以2Cr13为材质、不带外环的插嵌式喷嘴环结构,既可消除喷嘴环热裂故障,其插嵌式单片精铸叶片又可保证静叶型线准确及叶片表面光洁度。改进后的部件结构有效提高了增压器整机使用的可靠性。     

地铁车辆牵引电机轴承电腐蚀原理及抑制技术研究

为解决地铁车辆牵引电机轴承电腐蚀问题,对其进行故障原理分析,提出并验证解决措施。首先指出轴承电压过高是导致电腐蚀的直接原因;其次结合地铁车辆牵引系统的特点建立了轴承电腐蚀高频等效电路,并对轴承电压的形成及部分影响因素进行了理论和试验分析;最后根据分析结果,对3种轴承电压抑制措施的有效性进行了验证。研究结果表明,改变牵引系统EMI电容对抑制轴承电压无显著效果,而降低整车保护接地电路高频电感、安装"接地环"可以有效抑制轴承电压,此外对安装"接地环"可能带来的风险也进行了探讨,并给出了风险评估方法。     

浮置板轨道结构振动模态分析

人们对城市轨道交通所产生的振动及噪声污染问题越来越重视,为此在减振要求特殊地段采用了浮置板轨道结构.而轨道结构的减振性能与其固有频率有关,因此需要对轨道结构的动力特性进行更深入的研究.建立了浮置板轨道系统的振动分析模型,并对浮置板轨道系统进行了模态分析,得到了该系统的振动动力特性(固有频率、振型).     

大功率永磁直驱电力机车牵引电机散热研究

文章介绍了大功率永磁直驱电力机车牵引电机直驱传动结构和电机风路结构设计,对永磁电机散热仿真和温升试验进行对比分析,在有无联轴器的试验条件下对电机进行温升试验,以证明联轴器传动结构对电机散热具有向好改善;重点对试验中轴承温升偏高的问题进行研究和试验验证,开展不同转速和有无联轴器条件下电机温升试验,经过分析研究给出电机轴承温升与转子永磁体发热的关系;通过转子永磁体磁钢分段技术减少转子磁损耗,经过理论分析和试验证明磁钢分段电机轴承温升比非磁钢分段电机明显下降。通过对永磁直驱电机散热技术研究,证明大功率永磁直驱电力机车电机转子采用磁钢分段技术能够有效降低电机损耗,采用直驱电机连接联轴器传递结构可进一步降低电机温升,为后续轨道交通行业大功率永磁直驱电机散热设计和大功率永磁直驱技术的可靠应用奠定基础,提供有益的设计经验。     

径向型高温超导轴承悬浮特性的有限元分析

通过数值模拟方法研究高温超导轴承是重要方法之一。提出了基于H法(磁场强度法)的有限元数学模型,在二维轴对称空间计算了径向型高温超导轴承的悬浮力。通过与试验数据的比较,验证了模型的正确性。基于此模型,分析了在永磁转子轴向运动的过程中,高温超导轴承的磁场特性和超导定子中感应电流密度的分布特性,进而得出相应的结论。建立的数学模型不仅可以分析多层超导定子的径向型高温超导轴承,而且对内转子型和外转子型两类径向型高温超导轴承均适用。     

双盘转子——电磁轴承系统的碰摩振动特性

转子系统的非线性振动是工程实际中的复杂问题,尤其转子系统碰摩振动的强非线性动力学特性,诱发倍周期分岔、hopf分岔及混沌等复杂现象。建立一类考虑碰摩故障的主动电磁轴承支撑双盘转子系统的力学模型,基于非线性动力学和转子动力学理论,采用多目标协同、多参数耦合仿真分析,运用变步长4阶Runge-Kutta法数值计算,通过获得的转子系统周期分岔图、碰摩分岔图、轴心轨迹图、Poincaré映射图、最大碰摩力及碰摩占空比曲线图,揭示了转子系统的非线性动态响应。同时研究复杂转子系统的碰摩振动特性与结构参数的关联关系。计算结果表明,系统的间隙阈值越小且转速越低条件下的周期碰摩振动越具复杂性和多样性,且系统因碰摩故障引发的最大碰摩力及碰摩占空比曲线峰值也较高。系统的定子刚度比越大,其表现出的各类周期碰摩振动的振动幅值和冲击速度越高;最大碰摩力越大。系统的偏心比值越大,系统的周期碰摩振动模式类型越多样化且混沌窗口越多;系统的各类周期碰摩振动产生的最大碰摩力和碰摩占空比也越高。同时,进一步分析了基本周期振动、亚谐振动、概周期振动和混沌的发生区域及转迁规律。研究结果可以有效地为该类转子系统动态匹配设计、大数据...     

上海地铁车辆牵引电机轴承故障分析与预防性维护

针对上海地铁11号线车辆牵引电机轴承故障频发的问题,介绍了牵引电机轴承结构,对牵引电机轴承故障进行了统计,分析了牵引电机轴承故障的原因,认为电腐蚀是轴承故障的根本原因。在一代导流环基础上优化设计出二代导流环,同时改变了在电机上的安装位置,提升了导流环抑制电腐蚀的效果。二代导流环在列车上安装试用后,有效减少了轴承故障。根据检修现场实际情况,提出牵引电机轴承相应的预防性维护措施,保证地铁车辆运行的安全可靠性。     

机车牵引电动机电枢轴承使用寿命的研究

为了研究采用Ｃｙｐｒｉｎａ润滑脂润滑的机车牵引电动机电枢轴承的大修里程，除对轴承和润滑脂进行了广泛的研究分析外，还对各种研究方法和数据库进行了复查。还分析了制造厂家目前的做法及数据。详细地研究了１８套机车牵引电动机电枢轴承及相应的润滑脂取样。对润滑脂和轴承部件进行了外观定性检查。此外，还对润滑脂进行了作为牵引电动机大修期后走行里程的函数的金属磨损污染、针入度及存油百分率方面的分析。采用Ｃｙｐｒｉｎ     

电磁轴承监控系统设计

基于电磁轴承的工作原理,分析了电磁轴承系统的主要监控对象,并采用Matlab设计了电磁轴承系统的远程监控系统。该系统可以对各物理参数进行测试,并可实现工作参数的在线调节,便于对参数进行优化。     

隔离式橡胶浮置板减振性能分析

研究目的:隔离式橡胶浮置板轨道结构的基本组成是弹性元件支承的混凝土板轨道,对该种浮置板进行力学性能研究,分析其固有频率、动荷载下力学响应以及减振性能,并对整体道床合理厚度进行探讨,为轨道设计提供借鉴.研究结论:研究结果表明:轨道系统的自振频率随着整体道床厚度的增大而降低,变化率随着道床厚度增加而减小;隔离式橡胶浮置板轨道基底加速度插入损失随着道床厚度增大而增大,变化率随着道床厚度增加而减小;当整体道床厚度取0.4m时对应动力性能、减振效果和道床混凝土用量较为经济合理;从现阶段理论分析及线上检测可知,隔离式橡胶浮置板系统减振效果明显,施工及检修方案较为系统.     

货车旁承间隙对车辆动力学性能的影响

对货车车体相对于摇枕的侧滚运动进行几何简化,导出上旁承下端面位于心盘旋转点之上、之下和上旁承下端面与心盘旋转点位于相同垂向位置时,旁承的垂向位移与车体重心相对于摇枕横向位移的几何关系。在车辆动力学模型中引入侧滚回复力矩和等效摩擦半径,并对心盘进行力学简化。运用多体系统分析方法对货车动力学性能进行仿真。结果表明:侧滚回复力矩可以有效抑制车体由于轨道激励而产生的相对摇枕的侧滚运动;过小或过大的旁承间隙会使车辆的动力学性能恶化。当车体重心横向偏移量小于心盘半径时,车体重力将产生阻止车体侧滚的回复力矩;反之,车体重力产生的力矩将加速车体的侧滚。过小的旁承间隙会使车体上旁承和摇枕下旁承频繁接触,对车体产生较大的冲击;而过大的旁承间隙又使旁承在侧滚回复力矩不足时不能有效抑制车体的侧滚。     

摩擦桩竖向承载力计算方法研究

研究目的：解决现行桩基竖向承载力计算方法与桩-土体系的竖向变形相互独立的问题。 研究方法：首先，通过分析桩-土体系的变形机理得出合适的荷载传递函数模型；其次，根据桩-土体系的变形协调原则对桩基础的竖向承载力进行分析研究。 研究结果：针对现行桩基竖向承载力计算方法的不足，提出了一种与桩-土体系竖向变形相协调的计算方法。 研究结论：以变形协调原则与荷载传递法为基础推导的桩基承载力计算方法，能够解决桩基竖向承载力与竖向位移计算各自独立这一矛盾，满足工程设计要求。     

螺栓强度分析方法研究

阐述了承受轴向载荷的螺栓联结的强度校核分析方法,并对相关步骤做了较为详细的介绍,可为工程结构整体设计和校核螺栓联结提供参考。     

支座摩阻效应对大跨长联连续梁桥地震反应的影响分析

为了解支座摩阻效应对长联大跨连续梁桥地震反应的影响,并得出可应用于工程的相应简化计算方法,以处于高烈度区的某铁路大跨长联连续梁为工程背景,按照不计与计入活动支座摩阻效应两种工况,利用Midas/Civil软件建立结构的三维空间杆件模型,并选用软件中的两种双线性理想弹塑性单元模拟支座的摩阻,采用非线性时程分析方法,对结构进行多遇地震下的地震反应分析。分析结果表明,对于这种设置1个固定墩的大跨长联连续梁结构,是否计入活动墩的支座摩阻效应对固定墩的设计影响很大,设计中需要考虑活动墩的支座摩阻。对于此类结构采用反应谱法进行多遇地震下的抗震计算时,活动墩顶的水平地震力可以直接用支座承受的竖向力乘以给定的支座摩阻系数,固定墩顶的水平力用反应谱计算值减掉活动墩水平摩擦力之和的0.8倍,可以满足工程设计精度要求。     

京张高铁八达岭长城站耐久性设计方法及措施

为了提高隧道及地下工程的耐久性,降低地下工程运营期维修养护的成本,采用系统分析法研究地下工程的耐久性机理,提出地下工程结构耐久性的计算模型及其定量化设计方法。隧道结构的耐久性取决于初期支护和二衬承载力的衰减,初期支护承载力的衰减将引起二衬荷载的增大,隧道结构耐久性的安全系数可采用二衬承载力与其荷载的比例来表示,当二衬荷载增长曲线与其承载力衰减曲线相交时,隧道结构达到承载力极限状态,此时也即为隧道耐久性的设计使用年限。八达岭长城站支护体系设计中,采用围岩长期自承载的设计理念,利用长寿命初期支护加固围岩,形成持久的围岩自承载拱,长期承担全部围岩荷载,二衬作为安全储备。同时,增加锚杆注浆保护层的厚度和密实度、设置居中定位器来提高锚杆的耐久性,采用分段高压注浆来提高锚索的耐久性,采用中低热水泥、Ⅰ级粉煤灰、多级配整形骨料、控制入模温度、优化配合比、进行保湿保温养护等措施提高二衬混凝土的耐久性,形成长寿命支护结构体系。     

基于层次分析法的综合交通枢纽供电方案研究

目前供电方案研究方法大多为定性分析法,具有一定的模糊性。应用层次分析法从工程投资、实施难度及满足工期筹划方面研究综合交通枢纽供电方案,对方案选择过程进行定量分析,解决定性评价的模糊性,给出清晰明确的答案,为枢纽供电方案的选择提供一条新思路。     

TPZ/48钢箱梁式架桥机施工状态下屈曲稳定性研究

采用有限元软件ANSYS建立某大跨度钢箱梁式架桥机在浇筑施工状态下弹塑性有限元模型。基于非线性屈曲理论,采用位移控制的弧长法加载跟踪结构平衡路径,对含初始几何缺陷的架桥机结构进行非线性屈曲分析。通过对失稳特征点的荷载—位移曲线分析,确定该型架桥机施工状态下的极限承载力、局部稳定和整体稳定的安全系数。架桥机的极限承载力为3 755t,大于设计施工荷载1 600t,整体稳定安全系数为2.35,但局部稳定安全系数仅为1.32;失稳位置发生在支座以及跨中的底板、横隔板、腹板等处。由非线性屈曲分析结果与特征值屈曲分析结果的对比分析得到:对于复杂结构,由于结构内局部发生屈曲后荷载会发生转移,其结构并未失去整体承载能力,因此由非线性屈曲分析得到的临界载荷可能大于由特征值屈曲分析得到的临界载荷。     

嵌岩桩桩端极限承载力研究

应用广义非线性统一强度理论和滑移线场方法,基于Meyerhof求解深基础极限承载力方法得出的地基破坏滑移面模式,推导出嵌岩桩桩端极限承载力公式,并对承载力随滑移面倾角及嵌岩比的变化规律进行研究,分析嵌岩比、中主应力系数、过载系数等因素对桩端极限承载力的影响。结果表明:桩端极限承载力系数随着嵌岩比的增加而呈非线性递减趋势,且递减幅度越明显。随着中主应力系数的增大,极限承载力也随之提高。承载力系数在嵌岩比n较小时,随着过载系数hm的增大而增大;当嵌岩比n较大时,则随hm的增大而减小。现行规范所定义的桩端承载系数偏于安全。     

南京长江大桥铰轴滑板支座和辊轴支座使用性能研究

通过剖析3跨连续梁远端支座位移产生缘由并结合南京长江大桥测试结果,给出计算三跨及多跨连续梁结构远端支座位移结构校验系数的相对位移法。通过南京长江大桥正桥4号墩铰轴滑板支座和7号墩辊轴支座的实测位移量对比分析可知:在相同自重或列车荷载作用下,铰轴滑板支座产生的水平摩阻力较辊轴支座大;铁路客车产生的支座水平推力不足以克服铰轴滑板支座的最大静摩阻力,支座基本不动;当桥上列车荷载产生的支座水平力足以克服铰轴滑板支座的最大静摩阻力时,铰轴滑板支座产生移动,但因其水平摩阻力大于辊轴支座,所以其位移量小于辊轴支座,两者位移量随桥上列车荷载的增加而增加,但两者差值基本保持稳定。     

双球面减隔震支座等效摩擦系数理论分析与试验研究

对双球面减隔震支座的主要参数等效摩擦系数进行理论分析、数值模拟及试验研究,为桥梁、建筑结构的抗震设计与分析提供参考。试验研究包括在竖向承载力和加载频率不同时等效摩擦系数的对比分析,并分析支座等效刚度、等效黏滞阻尼比及滞回曲线。结果表明:支座滞回曲线的试验值与模拟值、理论分析结果基本接近,验证了支座的等效摩擦系数理论公式的正确性;支座主要设计基本参数及等效摩擦系数的模拟值及试验值与理论值基本相符,进一步验证了支座的等效摩擦系数理论公式的合理性。