吊挂设备对高速列车垂向舒适度影响

为了研究设备的悬挂参数对车辆舒适度影响趋势,建立9自由度的车辆-设备刚柔耦合系统模型,得到车辆中部、构架上方三个参考点加速度频率响应函数表达式,推导了参考点的舒适度计算公式,结果表明:车辆速度对舒适度影响明显,舒适度指标随着车辆速度增加而增加,且在设备悬挂于车体中部时车体端部垂向舒适度比中部大。基于隔振理论选定设备悬挂频率研究范围为5 Hz~12 Hz,计算发现设备悬挂频率的变化对车体参考点舒适度影响较小。同时选定设备悬挂连接点位置到车体前端距离le1的变化范围为6.5 m~21 m,结果显示悬挂位置靠近车体中部时,车辆中部和构架上方舒适度均减小,车辆也能获得良好的乘坐舒适性。最后计算车辆时速为200 km/h时三个参考点的加速度有效值,发现构架上方加速度有效值略大于车体中部,且悬挂设备越靠近车体端部,车辆中部加速度有效值越大,这种现象在10 Hz以内最为明显,随着频率不断增大,不同悬挂位置对中部加速度有效值影响逐渐减小。     

高速列车引起的武汉站楼板振动舒适度研究

随着人们生活水平和质量的提高,建筑物舒适度方面的要求引起了人们越来越多的关注。针对武广客运专线武汉站"桥建合一"的特殊结构型式,将结构划分为列车-桥梁子结构和桥梁-上部大跨钢结构子结构,由前者计算桥梁支座处的反力,并以此为反力作为后者的输入荷载,计算上部大跨钢结构的动力响应,然后基于目前常用的国际标准,将武汉站不同标高的楼层分为不同的子区域,分别评价各个子区域的舒适度,以此评价武汉站楼板在高速列车荷载下的舒适度。评价结果表明:武汉站各标高的楼板均满足舒适度的要求。所采取的舒适度评价方法可为国内今后类似结构的舒适度设计提供依据、为舒适度评价提供参考。     

疲劳强度-寿命关系的概率密度演化方法

基于疲劳强度随加载循环次数增加不断劣化的物理事实,采用Euler描述推导出疲劳强度与随机参数联合概率密度函数满足的演化方程。采用数值求解方法,给出疲劳强度-寿命概率密度曲面（probability density S-N）,并可据此计算给定存活率的p-S-N曲线。基于疲劳试验结果的算例分析表明,疲劳强度-寿命概率密度曲面、Monte Carlo模拟及具有给定分位数参数的S-N关系三者计算的p-S-N曲线吻合良好。疲劳强度-寿命概率密度演化方法可不依赖分布假定给出S-N关系的完备概率描述。     

列车乘坐舒适性与平稳性测试及评价

本文对国内外列车的动力学性能的评价指标进行简述 ,并对某线路列车动力学试验进行测试 ,采用旅客乘坐舒适性与平稳性指标同时对列车动力学性能进行分析 ,比较两者之间的区别与联系 ,并对列车的动力学性能线路试验结果进行评价。     

随机结构动力可靠度分析的概率密度演化方法

基于随机结构动力反应分析的概率密度演化方法，提出了一类新的随机结构动力可靠度分析方法。在随机结构动力反应概率密度演化方程的基础上，对于首次超越问题，根据所给的首次超越破坏准则施加相应的吸收壁边界条件，求解具有吸收壁边界条件的概率密度演化方程并在安全域内积分．给出结构的动力可靠度。结合精细时程积分方法和具有TVD性质的差分格式，讨论了计算结构动力可靠度的数值方法。以八层框架结构为例进行了动力可靠度分析并与随机模拟分析结果进行了比较。     

随机结构复合随机振动分析的概率密度演化方法

提出了随机结构复合随机振动分析的概率密度演化方法.通过引入扩展状态向量,构造具有随机初始条件的状态方程,导出了复合随机振动反应的概率密度演化方程.结合精细时程积分方法和Lax-Wendroff差分格式对概率密度演化方程提出了数值求解方法.进行了八层层间剪切框架结构复合随机振动反应的概率密度演化分析,证明提出的方法具有计算高效、收敛性稳定与精度高的特点.研究表明:随着时间的增长,复合随机振动反应概率密度曲线趋于复杂,基于正态分布假定的二阶矩分析方法可能造成可靠度分析结果的显著偏差.与仅考虑结构参数随机性和仅考虑输入随机性时的结构反应相比,复合随机振动反应概率密度曲线峰值降低、分布变宽,且随机涨落显著增强.     

日法德高速列车乘坐车厢内饰设计特点分析及启示

分别从高速列车乘坐车厢的空间布局与氛围、内饰造型及色彩3个角度入手,对日、法、德三国高速列车内饰设计进行分析对比,总结出三国在各自文化特征以及长期设计风格下形成的内饰设计特点,并提出我国可以从中学习和借鉴的经验,包括根据国情合理进行空间布局以及恰当运用本土元素和材质等方法,以期能为体现本国文化特质的高速列车内饰设计提供帮助。     

基于模型结构振动台试验的概率密度演化方法验证

以广义概率密度演化方程为核心的概率密度演化方法可应用于一般随机动力系统的反应分析与可靠度评价。该文基于随机地震动作用下模型结构振动台试验实测数据,将试验模型典型动力响应的样本集合直接统计结果与概率密度演化分析结果进行对比,以从试验角度验证概率密度演化方法的正确性。研究结果表明,概率密度演化分析结果,无论从均值与标准差过程,还是典型时刻的概率分布上,均分别与样本统计结果吻合良好,从而证明了概率密度演化方法在随机动力系统分析中的精确性与可靠性。     

列车广义舒适度监测系统设计

本文介绍了列车舒适度评价的意义及现状，把传统的基于UIC513铁路车辆乘坐舒适性评估拓展到广义舒适度，即综合评价振动、噪声、温度、湿度、照度、气压、气体浓度等七个方面的信息，从而得到更合理的舒适度指标，并介绍了相应信号的调理和采集的硬件设计方案。     

钢筋混凝土梁时变变形的概率密度演化

采用分片响应面替代传统响应面法中的单一光滑曲面,以减小混凝土梁开裂前后响应曲面不光滑而引起的计算误差。与蒙特卡罗抽样相结合,采用GL2000模型及钢筋混凝土非线性有限元方法,建立了钢筋混凝土梁时变变形的随机分析模型。利用该模型,以一组钢筋混凝土试验梁为算例,分析其时变变形的随机特性。研究表明:当钢筋混凝土所受荷载接近开裂荷载时,钢筋混凝土梁短期变形的概率密度呈现出双峰形态;而混凝土的收缩徐变效应,会增大混凝土截面开裂的概率。随着加载龄期的增长,钢筋混凝土梁时变变形的概率密度形态逐渐向单峰形态转换。     

座椅舒适度的评价方法与应用

座椅是人们坐姿活动时的主要家具之一,座椅的舒适度是座椅设计当中应该考虑的重要内容之一。本文主要介绍了座椅舒适度的三种评价方法,有体压分布测量分析法、表面肌电测量分析法、主观评价方法中的量表法,并讨论了各种评价方法的实际应用,最后探讨了主观评价方法在座椅舒适度评价当中的重要意义。     

包含突变过程的结构时变可靠度的概率密度演化方法及其应用

结构的局部破坏或加固均会引起性能突变,导致结构功能函数严重不连续,从而增加可靠度分析的难度。为此,该文拟在概率密度演化理论的框架内建立突变结构的时变可靠度分析方法。首先,引入Heaviside函数建立了突变结构时变功能函数的统一表达式;其次,基于此表达式推导了突变结构承载力裕量的广义密度演化方程,本质上该方程为包含无穷系数的分段偏微分方程,数值求解困难;再次,针对该方程的形式解析解引入Dirac#x003b4;序列算法,为承载力裕量概率密度函数的获取提供了可行的方法;然后,给出了突变结构时变可靠度分析的一维积分公式,建立了包含突变过程的时变可靠度分析的概率密度演化方法;最后,将其应用于改造加固结构的时变可靠度分析,并以一个简单的悬臂梁破坏-加固算例验证了建议算法的可行性,且通过与MonteCarlo法的对比验证了建议方法的高效性和准确性。     

基于裂纹扩展尺寸概率密度演化法的疲劳可靠性预测方法研究

疲劳破坏是金属构件的一种主要破坏形式。该文提出一种新的疲劳可靠性预测方法—裂纹扩展尺寸概率密度演化法,该方法通过求解裂纹扩展尺寸时变概率密度函数来预测疲劳寿命可靠性。首先建立随机裂纹扩展模型,然后根据此模型建立概率密度演化方程,并运用数值方法进行求解。最后的算例证明了裂纹扩展尺寸的概率密度函数具有演化特征,新方法计算结果与蒙特卡罗法的结果符合较好。     

高速列车齿轮箱轴承故障诊断的自适应TQWT方法

齿轮箱轴承是高速列车传动系统中重要的零部件之一,其故障诊断对保障列车运行安全具有重要意义。轴承故障诊断主要依靠其故障特征的提取,因此提出基于改进谱峭度(improved spectral kurtosis,ISK)的自适应可调品质因子小波变换(TQWT)故障特征的提取方法。首先在谱峭度基础上引入包络谱熵,提出既能度量信号脉冲强度又能表征其周期性的ISK指标。文章提出的方法利用ISK在TQWT的品质因子Q与冗余因子r的取值范围内自动选取最佳Q、r参数,将信号分解成若干信号分量,并通过选取冲击特征丰富的分量信号进行合并、包络解调提取故障特征。仿真信号验证方法的可行性与有效性,将该方法运用于齿轮箱轴承故障诊断中,结果表明:该方法能挖掘原始信号中不易被发现的信息,使包络谱中故障特征丰富,能有效地诊断轴承故障。     

高速列车引起建筑物振动的研究方法概述

高速列车引起建筑物振动的研究是国际学术界十分关心的一个问题。本文介绍了研究地面高速列车引起邻近建筑物振动问题的四种主要方法,即经验预测方法、解析方法、数值分析方法以及试验研究方法,分析了该领域的研究现状及进展,提出了需要进一步研究的若干问题。     

高速列车车内照度舒适性评价指标研究

随着高速列车技术的不断发展,人们对舒适性的要求也逐渐提高,高速列车的乘坐舒适性已经不能简单只是振动这个单一因素所能表达的,高速列车舒适度的涵义逐步扩大,最终形成高速列车广义舒适度的概念。作为高速列车广义舒适度影响因素之一的照明,不仅仅构成车内的照明光环境,而且在营造客室内环境氛围和提高旅客乘坐舒适性方面都起着重要的作用,研究高速列车车内照度舒适性也变得尤为重要。该文基于大量专项科学实验及广义舒适度模拟实验平台,研究高速列车车内照度与舒适性的数学关系模型,提出基于我国高速列车具体情况的照度舒适性的评价指标,为高速动车组车内照度舒适性评价方法的建立提供参考。     

高速列车车厢内空气品质及评价的探讨

根据高速列车车厢内空气品质的影响因素提出了改进空气品质的措施。根据气流组织的重要性,对高速列车车厢内气流组织模拟进行探讨,主要分析了物理模型的建立,湍流模型的选择以及边界条件选取等问题,为气流组织的数值模拟提供了思路。并应用CFD技术对车厢室内空气品质进行评估为改善高速列车车厢空气品质提供依据。     

基于心理声学响度分析的高速列车车内噪声评价

测试不同运行速度下高速列车车厢内部噪声,并进行噪声的频谱分析。根据噪声强度主观感觉的心理声学理论,分析使用A计权和响度来评价车内噪声环境的不同,指出响度能更准确地评价车内噪声。并在此基础上提出车内降噪的频率范围。     

基于概率密度演化理论的结构抗震可靠性分析

运用随机过程的正交展开方法,将地震动加速度过程表示为由10个左右的独立随机变量所调制的确定性函数的线性组合形式。结合概率密度演化方法和等价极值事件的基本思想,研究了非线性结构的抗震可靠度分析问题。以具有滞回特性的非线性结构为例,对某一多自由度的剪切型框架结构进行了抗震可靠性分析。结果表明：按照复杂失效准则计算的结构抗震可靠度较之结构各层抗震可靠度均低。这一研究为基于概率密度函数的、精细化的抗震可靠度计算提供了新的途径。     

高速列车车轮的优化设计

为了获得一个较好的高速列车车轮辐板外形,采用 ANSYS 软件对其进行了优化设计。优化设计分两步进行,第一步是以车轮的横向位移为目标函数,以车轮的应力、径向位移及质量为约束函数,以车轮辐板形状为设计变量进行设计;第二步是以车轮的质量为目标函数,以车轮的应力、径向及横向位移为约束函数,以车轮辐板形状为设计变量进行设计。最终得到了满意的结果。