和振兴
- 作品数：31 被引量：85H指数：7
- 供职机构：兰州交通大学机电工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金牵引动力国家重点实验室开放基金甘肃省科技计划项目更多>>
- 相关领域：交通运输工程机械工程理学环境科学与工程更多>>
- 流冰撞击作用下川藏铁路桥梁振动抑制及行车安全研究被引量：2
- 2022年
- 流冰撞击作用是川藏铁路复杂艰险山区桥梁可能的自然灾害。为了评估动力吸振器(dynamic vibration absorbers,DVA)对流冰撞击作用下桥梁的振动抑制特性和对桥上列车走行性的影响,基于列车-轨道-桥梁动力相互作用理论和DVA设计方法,建立了考虑流冰撞击荷载影响的列车-轨道-桥梁-DVA动力学模型。研究了DVA对冰击荷载作用下桥梁结构横向振动的抑制效果,并分析了其对桥上列车走行性的影响。结果表明:在桥梁墩顶附加DVA后,能有效抑制冰击荷载作用下桥梁结构的横向振动,且列车过桥时的车体横向振动加速度、横向轮轨力、脱轨系数和轮重减载率等动力学指标均明显减小;当行车速度增大到200 km/h时,DVA对车辆动力学响应依然有较好的减振效果;保持行车速度不变,增大DVA的质量比,车辆动力学响应的减振率均增大。试验表明,桥上安装DVA对铁路桥梁抵抗流冰撞击和桥上列车的走行性均有利。
- 李鹏浩翟婉明和振兴石广田
- 关键词：铁路桥梁
- 高速铁路车轮扁疤激扰响应的小波包分解与限值研究
- 2023年
- 扁疤是轨道交通车辆车轮踏面的典型故障之一,其对于列车运行的平稳性和安全性有很大影响。目前尚未对不同速度下的扁疤限值制定统一的标准。本文对动力学仿真计算得到的轮轨力随机响应采用一种全局性的小波包分解处理方法,提取轮轨力随机信号的能量系数作为评判指标,从能量特征的角度研究了不同速度等级下的车轮扁疤安全限值,并与在时域信号中提取轮轨力随机响应的最大值、均值和脉冲因子作为评判扁疤安全限值的方法相比较。结果表明:小波包能量系数从全局性角度描述轮轨力特性,节点能量系数呈线性规律,可作为高速铁路车轮扁疤安全限值的评判指标。研究得出当列车速度在150~250 km/h范围内,扁疤长度应控制在30 mm以内;当列车速度在250~350 km/h范围内,扁疤长度应控制在25 mm以内。
- 刘旭麒和振兴包能能张小安石广田
- 关键词：车轮扁疤小波包分解
- 曲线段钢轨焊接接头不平顺对轮轨动力响应的影响研究被引量：6
- 2019年
- 基于车辆-轨道耦合动力学理论,分析了曲线段两种典型钢轨焊接接头不平顺模型激扰下不平顺参数对轮轨系统动力响应及车辆稳定性的影响,并对现有《地铁设计规范》规定的钢轨焊接接头不平顺限值进行了验证评价。研究结果表明:余弦型焊接接头不平顺会引起较明显的轮轨冲击,轮轨系统动力响应随不平顺波长的增大而减小,随行驶速度的提高和波深的增大而增大;叠加型焊接接头不平顺对轮轨动力影响主要受短波成分波长和波深的影响,且对轮轨动力影响要明显大于余弦型焊接接头不平顺。验证评价结果表明,现有《地铁设计规范》规定的钢轨焊接接头不平顺0.5 mm安全限值对于城市轨道交通线路来说是要求较高的。
- 张克平石广田和振兴张小安包能能石蕊
- 关键词：城市轨道交通
- 采用轮轨振动加速度信号对车轮扁疤的识别研究
- 2024年
- 实现车轮扁疤损伤的早期识别,并跟踪其发展过程,是研发轨道交通故障智能识别系统的重要内容。目前相关研究着重于分析车轮扁疤激励对车辆和轨道系统相关部件的影响,以及如何在确保行车安全的条件下确定扁疤的安全限值,缺乏通过钢轨振动响应识别车轮扁疤机理的研究。因此基于车辆-轨道耦合动力学理论,通过动力学仿真计算得到车轮扁疤激励下,车辆系统和轨道系统的动力学响应。采用小波包分解算法,提取不同部件的垂向振动加速度的能量值作为评判指标,从能量特征的角度研究车轮扁疤冲击响应的评价方法。考虑了轮轨之间平顺、随机不平顺、以及叠加粗糙度3种激励状态,对车体、构架、轴箱、轮对以及钢轨的加速度时域信号特征和能量特征进行了对比分析。研究发现钢轨小波包能量值与扁疤深度之间具有线性递增关系,车轮扁疤冲击仅影响同侧钢轨的小波包能量值,因此可以利用钢轨振动响应的小波包能量值进行车轮扁疤检测。
- 杨丽蓉和振兴王开云王开云曹子勇
- 关键词：小波包分解车辆-轨道耦合动力学
- 新型网孔式弹性道床垫减振性能研究
- 2023年
- 弹性道床垫减振轨道的技术核心在于设置在轨道板下的弹性道床垫。鉴于既有USM型弹性道床垫存在的自身结构特征导致材料利用率不高的缺点,提出一种材料利用率更高的新型网孔式弹性道床垫。分别建立USM型弹性道床垫、单层网孔式弹性道床垫和双层复合网孔式弹性道床垫有限元模型,通过对比研究发现,网孔式弹性道床垫相较于既有USM型弹性道床垫,具有应力低且分布均匀,阻尼耗能能力更强的特性。基于车辆-轨道耦合动力学理论,建立车辆-弹性道床垫减振轨道耦合动力学模型,评价新型网孔式弹性道床垫减振轨道的减振性能和稳定性。对比分析发现,同刚度条件下,网孔式弹性道床垫减振轨道的减振性能可以显著提升,并且对车辆的运行品质和轨道系统的稳定性不会造成负面影响,其对应的钢轨和轨道板的垂向振动加速度均有不同程度的降低。
- 和振兴王志璇封全保苏程包能能白彦博
- 关键词：有限元方法车辆-轨道耦合动力学减振效果稳定性
- 梯形减振轨道抑振调频装置及布置方式研究被引量：2
- 2022年
- 随着城市轨道交通的不断发展,车致环境振动以及车辆与轨道结构部件的损伤问题日益突出。为提高减振轨道的稳定性与减振性能、减缓结构损伤,提出一种应用于梯形减振轨道的抑振调频装置。基于多体动力学与有限元理论,建立考虑抑振调频装置的梯形减振轨道有限元模型和车辆-梯形减振轨道耦合动力学模型。研究抑振调频装置安装方式对梯形减振轨道固有振动特性,以及列车通过时,其对梯形轨枕和轨道基础动力学响应的影响。研究结果表明:1)安装p=3对及以上的抑振调频装置能使梯形轨枕的速度导纳峰值明显降低,并且会引起峰值对应振动频率的偏移,对梯形轨枕一阶弯曲振动的影响最为显著,其中固有频率由49.94 Hz增大至55.16 Hz,轨枕主频对应的速度导纳峰值减少了16.75%;而对竖向平动、2阶、3阶竖向弯曲振动的影响较小。2)列车载荷作用下,该装置对梯形轨枕自身的振动具有明显的抑制作用,同时轨道基础的振动明显降低,其中梯形轨枕振动加速度插入损失可达5.6 dB,轨道基础振动加速度插入损失可达4.68 dB。说明安装抑振调频装置不仅可以调节梯形轨枕自身振动频率,而且对梯形减振轨道的稳定性与减振性能均有显著提升作用。
- 和振兴王玉魁白彦博贠剑峰
- 关键词：速度导纳车辆-轨道耦合动力学
- 侧支撑长枕式减振轨道弹性垫板垂向刚度理论研究
- 2022年
- 侧支撑长枕式减振轨道结构是一种新型的轨枕减振措施,其具有平衡横向动载荷、减小道床宽度和实现轨枕自动对正等诸多优点。为研究侧支撑长枕式减振轨道弹性垫板的几何特征对其垂向节点刚度的影响,结合侧支撑弹性垫板的实际结构,建立考虑弹性垫板关键几何参数的双弹簧模型,推导影响侧支撑弹性垫板垂向节点刚度的几何参数,研究相关参数对弹性垫板垂向节点刚度的影响规律。建立不同垫板几何参数下的单元结构模型,通过有限元分析软件模拟单元结构的垂向受压试验进行对比验证。研究结果表明:建立的双弹簧模型能够准确地反映侧支撑弹性垫板在不同参数条件下的受力状态和变形情况。在材料属性不变的情况下,侧支撑弹性垫板的垂向节点刚度与垫板的厚度、空间倾斜量、纵向长度和垂向高度有关,随着厚度的增大,垫板的垂向节点刚度减小,且垂向节点刚度与垫板厚度基本成反比例关系。随着空间倾斜量、纵向长度和垂向高度的增大,垫板的垂向节点刚度也随之增大。相关几何参数变化时,垫板垂向节点刚度的理论计算值与有限元模拟值相差均在±5%以内,表明所推导的垂向节点刚度计算公式可为侧支撑轨枕式减振轨道弹性垫板的结构参数优化提供理论依据。
- 张鹏和振兴石广田白彦博
- 关键词：有限元分析
- 填充阻尼块网孔式弹性垫板力学参数影响研究被引量：2
- 2022年
- 为了提高网孔式弹性垫板的阻尼,对填充平面型阻尼块网孔式弹性垫板进行结构优化,得到阻尼性能更好的曲面型阻尼块网孔式弹性垫板。在保证材料参数和尺寸参数一致的情况下,研究填充曲面型阻尼块网孔式弹性垫板的倒角半径、网孔间距和网孔衍生方式对其静刚度和阻尼比特性的影响规律,并将其与普通网孔式弹性垫板和填充平面型阻尼块网孔式弹性垫板进行对比。研究结果表明:增大填充曲面型阻尼块网孔式弹性垫板的倒角半径,其静刚度和阻尼比均会随之增大;网孔间距的增大会使填充平面型阻尼块网孔式弹性垫板的静刚度增大,阻尼比则随之减小。不同的网孔衍生方式对填充平面型阻尼块网孔式弹性垫板的静刚度和阻尼比影响不大,但边平行网孔衍生方式可以有效地降低弹性垫板本体和阻尼块的整体应力水平。同时,2种填充阻尼块网孔式弹性垫板在刚度一致的情况下,填充曲面型阻尼块网孔式弹性垫板具有更好的阻尼特性,且其应力水平更小,在提高减振性能的同时也延长了弹性垫板的使用寿命。该弹性垫板相比于填充平面型阻尼块网孔式弹性垫板更节省材料,有利于降低生产成本。
- 白彦博和振兴宋杲王志璇曹子勇
- 关键词：静刚度阻尼比
- 钢弹簧浮置板中低频振动特性分析被引量：9
- 2019年
- 为了探究高架线路上钢弹簧浮置板减振轨道在外激励作用下的振动特性,建立钢弹簧浮置板减振轨道-箱梁桥三维有限元模型,以美国六级谱激励下的轮轨力作为输入,对钢弹簧浮置板减振轨道的振动特性进行系统的研究;在此基础上,分析不同刚度的钢弹簧对整体轨道结构振动的影响。研究结果表明:浮置板结构的振动特性以纵向上的弯曲振动为主,同时存在不均匀分布的局部振动特性,因此只有利用三维有限元模型才能很好地研究浮置板结构的整体和局部振动特性。整体轨道结构在中低频段的振动明显,其中钢轨的主振频率集中在200 Hz～250 Hz以及425 Hz～475 Hz;浮置板在150 Hz以下的低频段振动密集,主振频段与钢轨一致,但在425 Hz～475 Hz的振动幅值与低频段相近;浮置板在主振频段的弯曲振动不是规则的同幅值正弦形式,其幅值呈逐渐递增或递减分布。钢弹簧刚度对钢轨50 Hz以下的振动频率分布有一定的影响;主要影响浮置板结构的整体振动形式,在频率较低时对振动幅值及局部振动形式也有较大的影响。
- 石蕊张晓芸石广田张小安和振兴
- 关键词：振动与波城市轨道交通钢弹簧浮置板刚度
- 枕下网孔式弹性垫板刚度阻尼特性研究被引量：1
- 2021年
- 以一种网孔式结构的枕下弹性垫板为研究对象,基于弹性力学原理,研究枕下网孔式弹性垫板的刚度特性,并与枕下沟槽型弹性垫板进行对比;基于结构动力学原理,分别采用对数衰减率法和滞回曲线法计算枕下网孔式和沟槽型弹性垫板的阻尼特性.研究结果表明:与枕下沟槽型弹性垫板相比,枕下网孔式垫板可以在提高垫板弹性的同时,确保垫板的使用寿命,并且枕下网孔式垫板的阻尼比略大,可以有效地缓减轨道结构的冲击效应.
- 赵峰石广田魏晓和振兴张波张国帅
- 关键词：城市轨道交通刚度特性阻尼特性
