国家自然科学基金(U1234209)
- 作品数：12 被引量：350H指数：9
- 相关作者：翟婉明高建敏赵春发田国英张徐更多>>
- 相关机构：西南交通大学大连理工大学大连交通大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划国家重点实验室开放基金更多>>
- 相关领域：交通运输工程理学机械工程更多>>
- 高速铁路碎石道砟振动的离散元模拟被引量：13
- 2015年
- 道砟振动对其磨损、破碎和道床累积变形有显著影响,为揭示高速车辆移动荷载作用下道砟动态响应特性,建立有砟道床离散元模型,开展车辆-轨道耦合动力学计算得到离散元模型输入荷载,模拟分析高速车辆以不同速度通过时有砟道床的振动响应,并与车辆-轨道耦合动力学计算结果进行对比分析。结果表明,轨枕、道砟和道床块振动位移波形相似,位移幅值沿道床深度方向减小,道床块振动位移与轨枕底面以下0.3m处道砟的振动位移相当;轨枕、道床块振动速度与加速度随行车速度提高而增大;受道砟颗粒间复杂相互作用的影响,道砟振动加速度会出现突变。道床离散元模型能合理反映道砟颗粒的振动响应特性,道床块模型体现了道床层在有砟轨道结构中的动力传递与减振特性,两种道床模型的计算结果具有一定的相似性。
- 赵春发张徐翟婉明
- 关键词：高速铁路有砟轨道离散单元法车辆-轨道耦合动力学
- 利用高速铁路轨道不平顺谱估算不平顺限值的方法被引量：15
- 2015年
- 基于车辆-轨道耦合动力学理论，结合我国高速铁路轨道不平顺的管理模式，提出利用高速铁路轨道不平顺谱进行不同管理等级轨道不平顺限值估算的方法。以中国高速铁路无砟轨道不平顺谱激扰作用下中国典型高速车辆在板式无砟轨道上运行为例，进行350 km/h行车速度条件下轨道高低、轨向、水平、轨距不平顺各管理等级（Ⅰ~Ⅳ级）对应限值的估算，并与传统单一谐波（波长为10、40 m）激扰作用下计算获得的限值和国内外高速铁路轨道不平顺标准对比分析。结果表明，采用本文所提的限值估算方法，以包含多种波长成分的随机不平顺作为输入激扰，相比单一谐波的计算方式考虑更为全面，可反映轨道不平顺各波长成分对行车品质的共同作用；相比国内外高速铁路轨道不平顺标准，在本文仿真计算条件下，利用高速铁路轨道不平顺谱估算的各管理等级轨道不平顺限值总体居于国内外标准之间。因此，本文利用高速铁路轨道不平顺谱进行轨道不平顺限值估算的方法是可行的，为采用动力学仿真手段获取轨道不平顺理论限值提供了一种新途径。
- 田国英高建敏翟婉明
- 关键词：高速铁路车辆-轨道耦合动力学
- 环境力学中非规则颗粒单元的构造及应用
- 在自然环境下,海冰、细沙、碎石等颗粒材料一般具有非规则的几何形态,并导致其复杂的宏观细力学行为。为表征颗粒材料的非规则性,本文采用黏接-镶嵌组合颗粒单元和扩展多面体单元,对海冰、土石混合体、铁路道碴等典型颗粒材料进行了细...
- 季顺迎孙珊珊狄少丞
- 关键词：离散元方法声发射
- 文献传递
- 循环荷载频率对高速铁路有砟道床累积变形行为的影响被引量：16
- 2017年
- 为研究高速铁路有砟道床因反复承受高频率的列车荷载作用而劣化及累积变形的规律,利用离散元分析软件PFC并考虑道砟颗粒的真实几何形态,建立高速铁路有砟道床三维离散元模型,模拟分析不同频率、不同幅值循环简谐荷载作用下道床的累积变形,并通过统计分析道砟颗粒的重排行为,从细观层面探讨荷载频率对道床累积变形行为的影响机理。开展高速铁路有砟道床的室内实尺模型累积变形试验,验证道床离散元模型的合理性和模拟结果的可靠性。结果表明:在相近的荷载工况下,模拟分析获得的道床累积变形结果与实尺模型试验结果较为吻合;循环简谐荷载的频率低于15 Hz时,道床的累积变形主要由道砟颗粒间的相对接触滑动引起,但累积变形及其增长速率均不大;当荷载频率提高至20 Hz以上时,道床的累积变形及其增长速率随荷载频率的提高而快速增大,且其主要原因是道砟颗粒发生了剧烈转动。
- 张徐赵春发翟婉明
- 关键词：高速铁路离散单元法
- 高速铁路轨道不平顺管理标准的对比分析被引量：34
- 2015年
- 总结分析日本、法国、德国、欧洲标准委员会（CEN）以及中国高速铁路轨道不平顺管理标准,根据各国管理方式、检测方法的不同,提出一种将不同波长范围轨道不平顺管理标准转换至相近测量弦长管理值的方法,并将中国高速铁路250（不含）~350km/h速度等级的轨道高低、方向、水平、轨距和扭曲不平顺管理值与日本、法国、德国及CEN高速铁路相近速度等级、相同管理等级下的管理标准进行对比。结果表明,中国高速铁路轨道不平顺管理标准与日本新干线轨道不平顺管理标准较为接近,但明显严于法国、德国及CEN相应等级的管理标准,尤其是限速管理标准。我国高速铁路轨道不平顺管理标准的严格程度已达到甚至超过世界高速铁路发达国家,个别等级和类型的轨道不平顺管理值的经济合理性尚需进一步论证。
- 田国英高建敏翟婉明
- 关键词：高速铁路轨道不平顺弦测法
- 有碴铁路道床动力学特性的离散元-有限元耦合方法
- 本文提出了一种用于分析铁路道床动力特性的离散元-有限元耦合模型。道碴材料具有非连续,非均匀和各项异性等非线性性质,采用离散单元法对其进行分析。由于道碴石子几何形状的不规则性质,道碴颗粒采用镶嵌单元构造。相对于道碴材料,更...
- 严颖邵帅季顺迎
- 关键词：有限元离散元
- 文献传递
- 高速铁路钢轨焊接区不平顺的动力效应及其安全限值研究被引量：29
- 2014年
- 应用车辆–轨道耦合动力学理论及其仿真分析软件TTISIM,研究了钢轨焊接区低塌不平顺对轮轨动力响应的影响特征,分析了高速行车条件下典型焊接区低塌不平顺波长和幅值对轮轨动力响应的影响规律,在此基础上,提出了高速铁路钢轨焊接区不平顺幅值的安全限值.分析结果表明：钢轨焊接区不平顺会导致明显的轮轨冲击效应,且该冲击作用由短波不平顺所控制;高速行车条件下,轮轨动力响应随着焊接区不平顺波长的增大而减小,随行车速度和不平顺幅值的增大而增大,其中,轮重减载率指标受不平顺波长和幅值的影响更为显著,为钢轨焊接区不平顺作用下行车安全性的首要控制指标;高速行车条件下,钢轨焊接区不平顺幅值的安全限值随行车速度的增大而减小,随不平顺波长的增大而增大,叠合形不平顺幅值的安全限值受短波不平顺（波长小于0.2 m）波长和幅值的影响较大;在200~250 km/h行车速度等级,1 m直尺测量矢度条件下,余弦形低塌不平顺幅值的安全限值为0.82 mm,叠合形低塌不平顺在1 m长波幅值为其作业验收限值0.3 mm时,其短波不平顺幅值的最大安全限值为0.2 mm,叠合形不平顺幅值总的安全限值最大为0.5 mm;在250~350 km/h行车速度等级,1 m直尺测量矢度条件下,余弦形低塌不平顺幅值的安全限值为0.62 mm,叠合形低塌不平顺在1 m长波幅值为其作业验收限值0.2 mm时,其短波不平顺幅值的最大安全限值为0.14 mm,钢轨焊接区叠合形低塌不平顺幅值总的安全限值最大为0.34 mm.研究结果可为高速铁路钢轨顶面焊接区不平顺的养护维修管理提供理论参考.
- 高建敏翟婉明
- 关键词：高速铁路动力影响
- 现代轨道交通工程科技前沿与挑战被引量：202
- 2016年
- 围绕现代轨道交通的四大重点领域:高速铁路、重载铁路、城市轨道交通和磁悬浮交通,介绍了当前国内外最新发展动态,特别是我国轨道交通发展现状及其在国际上所处的地位与水平.结合轨道交通工程学科发展趋势与应用需求,分析了轨道交通工程建设与运营过程中涉及系统安全性、运营可靠性和环境适应性等方面的主要技术瓶颈,指出了高速铁路、重载铁路、城市轨道交通和磁悬浮交通领域当前值得关注的前沿科学问题和技术挑战,为今后深入开展轨道交通科学技术研究(特别是针对处于快速发展期的中国轨道交通科技研究)提供有益参考.
- 翟婉明赵春发
- 关键词：铁道工程轨道交通
- 基于乘车舒适性的高速铁路轨道高低不平顺谱限值估计方法被引量：2
- 2013年
- 应用车辆—轨道耦合动力学理论和平稳随机过程理论,借助车辆—轨道垂向耦合频域分析模型,以轨道高低不平顺谱为输入激励,提出基于车辆垂向舒适性指标(车体加速度和Sperling指标)估计高低不平顺谱限值的方法。以我国武广客运专线及德国低干扰轨道高低不平顺谱为例,对350 km/h行车速度时的谱限值进行了估计。通过对比时域、频域模型计算结果,对所估计谱限值进行了校核,校核分析结果表明,频域模型计算结果与时域结果吻合较好,说明了所估计谱限值的合理性。分析方法及研究结果可为高速铁路轨道不平顺管理提供参考。
- 田国英高建敏刘鹏飞
- 关键词：高速铁路高低不平顺车辆-轨道耦合动力学功率谱密度
- 细沙贯入下铁路道碴材料抗剪强度的离散元分析
- 有碴铁路道床由具有散粒体结构特性的碎石道碴组成。道碴颗粒形状、级配、孔隙率、颗粒间的接触模型、摩擦特性等细观特征决定了道床的宏观力学特性。在风沙区细沙贯入条件下,道碴材料的有效密度、孔隙率、弹性模量、剪切强度等力学性质均...
- 严颖赵金凤季顺迎
- 关键词：铁路道碴离散元方法剪切强度含沙量
- 文献传递
