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无砟轨道无缝线路钢轨碎弯影响因素分析
被引量:
2
1
作者
展旭和
张涛
+2 位作者
金泰木
罗俊
王开云
《铁道建筑》
北大核心
2021年第8期106-109,113,共5页
在轨条纵向力、钢轨初始弯曲和线路横向抗力作用下,无砟轨道无缝线路钢轨可能以碎弯形式产生一定的横向变形,危害行车安全。本文通过建立CRTSⅠ型双块式无砟轨道无缝线路有限元模型,考虑等效升温幅值引起的钢轨纵向力,分析了钢轨碎弯影...
在轨条纵向力、钢轨初始弯曲和线路横向抗力作用下,无砟轨道无缝线路钢轨可能以碎弯形式产生一定的横向变形,危害行车安全。本文通过建立CRTSⅠ型双块式无砟轨道无缝线路有限元模型,考虑等效升温幅值引起的钢轨纵向力,分析了钢轨碎弯影响因素及作用规律。结果表明:不同初始弯曲线形均存在最不利波长,复曲线形初始弯曲容易使钢轨产生更大的横向变形;正弦曲线形初始弯曲的横向位移幅值会随着初始弯曲半波数的增加而增大;养护维修过程中在防止扣件扣压力损失过多的同时,还应避免横向刚度不均匀分布造成轨道几何形位超限。
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关键词
高速铁路
无砟轨道
钢轨碎弯
数值模拟
初始弯曲
扣件横向刚度
横向变形
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职称材料
带隔板薄壁方管吸能装置惯性效应研究
被引量:
1
2
作者
展旭和
高广军
+2 位作者
于尧
冯推银
王家斌
《铁道科学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第6期2304-2314,共11页
针对带隔板薄壁吸能结构的研究目前基本是在准静态条件下开展的,而在实际冲击过程中,由于惯性效应的影响,结构在不同工况下的冲击响应各异。采用冲击试验、数值仿真以及响应面理论对带隔板薄壁方管吸能装置惯性效应进行研究。首先开展...
针对带隔板薄壁吸能结构的研究目前基本是在准静态条件下开展的,而在实际冲击过程中,由于惯性效应的影响,结构在不同工况下的冲击响应各异。采用冲击试验、数值仿真以及响应面理论对带隔板薄壁方管吸能装置惯性效应进行研究。首先开展结构冲击试验,对结构的变形模式以及力学响应进行验证。冲击试验结果显示吸能装置的变形过程稳定有序,撞击力-位移曲线在220 kN水平上下波动。采用显式动态有限元软件LS-DYNA建立结构的数值仿真模型,数值计算结果与冲击实验结果较吻合,幅值误差仅为3.6%,充分验证了仿真模型的精度。基于验证后的有限元模型,研究撞击质量、撞击速度和初始撞击动能分别单独变化或组合变化对撞击力的影响,建立了本文吸能结构特有的响应面模型以及模型函数,研究结果表明:撞击速度为4 m/s不变,撞击质量由1 t增加到13 t时,平均撞击力仅变化了3%;当撞击质量恒定不变时,平均撞击力随着撞击速度的增加而增加,时速8 m/s对应的平均撞击力比3 m/s增加了13.6%。初始撞击能量恒定时,结构压缩行程随着撞击速度增加逐渐降低,平均撞击力呈上升趋势;在10 m/s以内的冲击载荷下,初始峰值力变化不明显,由于惯性效应带来的吸能特性变化呈现出不敏感特性,结构在6~10 m/s的撞击速度范围内,速度敏感性最低,适用于欧洲城市轨道列车耐撞性标准中规定的25 km/h碰撞安全速度要求。
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关键词
吸能装置
冲击试验
有限元仿真
惯性效应
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职称材料
铝合金在海洋环境中的应力腐蚀机理研究进展
被引量:
3
3
作者
展旭和
王海龙
+3 位作者
丁小明
张天翼
高林星
刘超
《中国材料进展》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第8期662-668,共7页
聚焦铝合金在海洋环境中的应力腐蚀行为及影响因素,讨论了海洋环境中铝合金的应力腐蚀机理。海洋环境下铝合金应力腐蚀开裂(stress corrosion cracking,SCC)的形成主要受氢致开裂和阳极溶解过程控制。铝合金的SCC过程可分为4个阶段:铝...
聚焦铝合金在海洋环境中的应力腐蚀行为及影响因素,讨论了海洋环境中铝合金的应力腐蚀机理。海洋环境下铝合金应力腐蚀开裂(stress corrosion cracking,SCC)的形成主要受氢致开裂和阳极溶解过程控制。铝合金的SCC过程可分为4个阶段:铝合金表面钝化膜破裂和点蚀阶段、裂纹萌生阶段、钝化膜的再生与溶解动态平衡阶段以及裂纹扩展阶段。铝合金的合金成分、热处理工艺可以控制其显微组织结构,其中第二相粒子对铝合金的SCC过程起主要作用。海洋环境的温度、pH值、离子种类和浓度等因素也会影响铝合金的SCC行为。结合常用合金元素在铝合金基体中的存在形式及作用、热处理工艺对铝合金应力腐蚀行为影响,以及海洋环境的特点,总结了铝合金在海洋大气、海水环境中的应力腐蚀失效机理,为铝合金在海洋环境中的应用提供应力腐蚀机理解释与分析依据。
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关键词
铝合金
应力腐蚀
海洋环境
热处理工艺
应力腐蚀机理
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职称材料
地铁车辆悬挂参数与轨道扣件参数优化匹配研究
被引量:
5
4
作者
张涛
展旭和
+3 位作者
金泰木
姜培斌
凌亮
王开云
《铁道建筑》
北大核心
2021年第7期145-148,共4页
为研究地铁车辆悬挂参数与减振轨道扣件参数的匹配对车辆动力学性能的影响,基于车辆-轨道耦合动力学理论,建立了地铁车辆-轨道耦合动力学模型,研究了地铁车辆不同一系悬挂刚度与扣件刚度匹配对车辆动力学性能的影响。结果表明:在不同的...
为研究地铁车辆悬挂参数与减振轨道扣件参数的匹配对车辆动力学性能的影响,基于车辆-轨道耦合动力学理论,建立了地铁车辆-轨道耦合动力学模型,研究了地铁车辆不同一系悬挂刚度与扣件刚度匹配对车辆动力学性能的影响。结果表明:在不同的扣件刚度下,一系纵向定位刚度与扣件刚度、一系横向定位刚度与扣件刚度的最佳参数匹配有所不同;一系纵向和横向定位刚度较大会导致车辆曲线通过性能较差,轮轨相互作用较强;扣件系统对轨道的约束能力随着扣件刚度的增大而增强,导致轮轨相互作用较强。综合考虑曲线通过时地铁车辆与轨道的耦合动力学性能,建议车辆一系纵向定位刚度在6~12 MN/m,一系横向定位刚度在3~5 MN/m,一系垂向刚度在0.6~0.9 MN/m;扣件横向刚度在10~20 MN/m,垂向刚度在20~40 MN/m。
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关键词
地铁
扣件刚度
数值模拟
参数匹配
车辆-轨道耦合动力学
动力学性能
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职称材料
不同减振轨道上地铁车辆动力学性能对比分析
被引量:
2
5
作者
张涛
展旭和
+3 位作者
金泰木
姜培斌
凌亮
王开云
《城市轨道交通研究》
北大核心
2021年第10期86-89,95,共5页
为研究地铁车辆在不同减振轨道结构上的动力学性能,基于车辆-轨道耦合动力学理论,建立考虑不同类型减振轨道的地铁车辆-减振轨道耦合动力学模型。基于动力学仿真,对比分析地铁车辆在4种常用减振轨道上的横向稳定性,以及直线和曲线段的...
为研究地铁车辆在不同减振轨道结构上的动力学性能,基于车辆-轨道耦合动力学理论,建立考虑不同类型减振轨道的地铁车辆-减振轨道耦合动力学模型。基于动力学仿真,对比分析地铁车辆在4种常用减振轨道上的横向稳定性,以及直线和曲线段的轮轨动力学性能。结果表明:减振轨道结构参数对地铁车辆横向稳定性有很大影响,弹性扣件减振轨道上车辆的轮轨安全性指标略小于其他3种减振轨道。
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关键词
地铁车辆
减振轨道
车辆-轨道耦合模型
动力学性能
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职称材料
动车组乘客座椅强度有限元仿真计算
被引量:
1
6
作者
展旭和
沙宽
《交通世界》
2020年第27期134-135,共2页
座椅的安全性主要通过结构强度来保证,按照《动车组乘客座椅》(TB/T 3263—2011)标准要求,对动车组乘客座椅的强度和模态进行有限元分析计算验证,查找设计薄弱点,满足标准要求的强度,保证产品的使用安全性,缩短产品研发周期,为新产品研...
座椅的安全性主要通过结构强度来保证,按照《动车组乘客座椅》(TB/T 3263—2011)标准要求,对动车组乘客座椅的强度和模态进行有限元分析计算验证,查找设计薄弱点,满足标准要求的强度,保证产品的使用安全性,缩短产品研发周期,为新产品研发设计提供参考。
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关键词
乘客座椅
结构强度
模态分析
有限元
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职称材料
题名
无砟轨道无缝线路钢轨碎弯影响因素分析
被引量:
2
1
作者
展旭和
张涛
金泰木
罗俊
王开云
机构
国家高速列车青岛技术创新中心
西南交通大学牵引动力国家重点实验室
出处
《铁道建筑》
北大核心
2021年第8期106-109,113,共5页
基金
国家自然科学基金(51735012,11790283)
国家自然科学基金高速铁路基础研究联合基金(U1334203)。
文摘
在轨条纵向力、钢轨初始弯曲和线路横向抗力作用下,无砟轨道无缝线路钢轨可能以碎弯形式产生一定的横向变形,危害行车安全。本文通过建立CRTSⅠ型双块式无砟轨道无缝线路有限元模型,考虑等效升温幅值引起的钢轨纵向力,分析了钢轨碎弯影响因素及作用规律。结果表明:不同初始弯曲线形均存在最不利波长,复曲线形初始弯曲容易使钢轨产生更大的横向变形;正弦曲线形初始弯曲的横向位移幅值会随着初始弯曲半波数的增加而增大;养护维修过程中在防止扣件扣压力损失过多的同时,还应避免横向刚度不均匀分布造成轨道几何形位超限。
关键词
高速铁路
无砟轨道
钢轨碎弯
数值模拟
初始弯曲
扣件横向刚度
横向变形
Keywords
high speed railway
ballastless track
rail continuous bending
numerical simulation
initial bending
lateral stiffness of fastener
lateral deformation
分类号
U213.2 [交通运输工程—道路与铁道工程]
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职称材料
题名
带隔板薄壁方管吸能装置惯性效应研究
被引量:
1
2
作者
展旭和
高广军
于尧
冯推银
王家斌
机构
中南大学交通运输工程学院轨道交通安全教育部重点实验室
国家高速列车技术创新中心
出处
《铁道科学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第6期2304-2314,共11页
基金
国家重点研发计划项目(2016YFB1200505)
国家自然科学基金资助项目(51975588)。
文摘
针对带隔板薄壁吸能结构的研究目前基本是在准静态条件下开展的,而在实际冲击过程中,由于惯性效应的影响,结构在不同工况下的冲击响应各异。采用冲击试验、数值仿真以及响应面理论对带隔板薄壁方管吸能装置惯性效应进行研究。首先开展结构冲击试验,对结构的变形模式以及力学响应进行验证。冲击试验结果显示吸能装置的变形过程稳定有序,撞击力-位移曲线在220 kN水平上下波动。采用显式动态有限元软件LS-DYNA建立结构的数值仿真模型,数值计算结果与冲击实验结果较吻合,幅值误差仅为3.6%,充分验证了仿真模型的精度。基于验证后的有限元模型,研究撞击质量、撞击速度和初始撞击动能分别单独变化或组合变化对撞击力的影响,建立了本文吸能结构特有的响应面模型以及模型函数,研究结果表明:撞击速度为4 m/s不变,撞击质量由1 t增加到13 t时,平均撞击力仅变化了3%;当撞击质量恒定不变时,平均撞击力随着撞击速度的增加而增加,时速8 m/s对应的平均撞击力比3 m/s增加了13.6%。初始撞击能量恒定时,结构压缩行程随着撞击速度增加逐渐降低,平均撞击力呈上升趋势;在10 m/s以内的冲击载荷下,初始峰值力变化不明显,由于惯性效应带来的吸能特性变化呈现出不敏感特性,结构在6~10 m/s的撞击速度范围内,速度敏感性最低,适用于欧洲城市轨道列车耐撞性标准中规定的25 km/h碰撞安全速度要求。
关键词
吸能装置
冲击试验
有限元仿真
惯性效应
Keywords
energy absorption structure
impact test
finite element simulation
inertia effect
分类号
U270.3 [机械工程—车辆工程]
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职称材料
题名
铝合金在海洋环境中的应力腐蚀机理研究进展
被引量:
3
3
作者
展旭和
王海龙
丁小明
张天翼
高林星
刘超
机构
国家高速列车青岛技术创新中心
中国航发北京航空材料研究院
航材国创(青岛)高铁材料研究院有限公司
北京科技大学新材料技术研究院
上海无线电设备研究所
出处
《中国材料进展》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第8期662-668,共7页
基金
国家自然科学基金资助项目(51871024)
中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(FRF-TP-19-030A1)。
文摘
聚焦铝合金在海洋环境中的应力腐蚀行为及影响因素,讨论了海洋环境中铝合金的应力腐蚀机理。海洋环境下铝合金应力腐蚀开裂(stress corrosion cracking,SCC)的形成主要受氢致开裂和阳极溶解过程控制。铝合金的SCC过程可分为4个阶段:铝合金表面钝化膜破裂和点蚀阶段、裂纹萌生阶段、钝化膜的再生与溶解动态平衡阶段以及裂纹扩展阶段。铝合金的合金成分、热处理工艺可以控制其显微组织结构,其中第二相粒子对铝合金的SCC过程起主要作用。海洋环境的温度、pH值、离子种类和浓度等因素也会影响铝合金的SCC行为。结合常用合金元素在铝合金基体中的存在形式及作用、热处理工艺对铝合金应力腐蚀行为影响,以及海洋环境的特点,总结了铝合金在海洋大气、海水环境中的应力腐蚀失效机理,为铝合金在海洋环境中的应用提供应力腐蚀机理解释与分析依据。
关键词
铝合金
应力腐蚀
海洋环境
热处理工艺
应力腐蚀机理
Keywords
aluminum alloy
stress corrosion
marine environment
heat treatment process
stress corrosion mechanism
分类号
TG172.5 [金属学及工艺—金属表面处理]
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职称材料
题名
地铁车辆悬挂参数与轨道扣件参数优化匹配研究
被引量:
5
4
作者
张涛
展旭和
金泰木
姜培斌
凌亮
王开云
机构
西南交通大学牵引动力国家重点实验室
国家高速列车青岛技术创新中心
出处
《铁道建筑》
北大核心
2021年第7期145-148,共4页
基金
国家自然科学基金(51735012)。
文摘
为研究地铁车辆悬挂参数与减振轨道扣件参数的匹配对车辆动力学性能的影响,基于车辆-轨道耦合动力学理论,建立了地铁车辆-轨道耦合动力学模型,研究了地铁车辆不同一系悬挂刚度与扣件刚度匹配对车辆动力学性能的影响。结果表明:在不同的扣件刚度下,一系纵向定位刚度与扣件刚度、一系横向定位刚度与扣件刚度的最佳参数匹配有所不同;一系纵向和横向定位刚度较大会导致车辆曲线通过性能较差,轮轨相互作用较强;扣件系统对轨道的约束能力随着扣件刚度的增大而增强,导致轮轨相互作用较强。综合考虑曲线通过时地铁车辆与轨道的耦合动力学性能,建议车辆一系纵向定位刚度在6~12 MN/m,一系横向定位刚度在3~5 MN/m,一系垂向刚度在0.6~0.9 MN/m;扣件横向刚度在10~20 MN/m,垂向刚度在20~40 MN/m。
关键词
地铁
扣件刚度
数值模拟
参数匹配
车辆-轨道耦合动力学
动力学性能
Keywords
metro
fastener stiffnesses
numerical simulation
parameter matching
vehicle-track coupling dynamics
dynamic performance
分类号
U211.5 [交通运输工程—道路与铁道工程]
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职称材料
题名
不同减振轨道上地铁车辆动力学性能对比分析
被引量:
2
5
作者
张涛
展旭和
金泰木
姜培斌
凌亮
王开云
机构
西南交通大学牵引动力国家重点实验室
国家高速列车青岛技术创新中心
出处
《城市轨道交通研究》
北大核心
2021年第10期86-89,95,共5页
基金
国家自然科学基金项目(51735012,51805452,52072317)。
文摘
为研究地铁车辆在不同减振轨道结构上的动力学性能,基于车辆-轨道耦合动力学理论,建立考虑不同类型减振轨道的地铁车辆-减振轨道耦合动力学模型。基于动力学仿真,对比分析地铁车辆在4种常用减振轨道上的横向稳定性,以及直线和曲线段的轮轨动力学性能。结果表明:减振轨道结构参数对地铁车辆横向稳定性有很大影响,弹性扣件减振轨道上车辆的轮轨安全性指标略小于其他3种减振轨道。
关键词
地铁车辆
减振轨道
车辆-轨道耦合模型
动力学性能
Keywords
metro vehicle
vibration-attenuating track
vehicle-track coupling model
dynamic performance
分类号
U270.11 [机械工程—车辆工程]
U213.244 [交通运输工程—道路与铁道工程]
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职称材料
题名
动车组乘客座椅强度有限元仿真计算
被引量:
1
6
作者
展旭和
沙宽
机构
国家高速列车青岛技术创新中心
出处
《交通世界》
2020年第27期134-135,共2页
文摘
座椅的安全性主要通过结构强度来保证,按照《动车组乘客座椅》(TB/T 3263—2011)标准要求,对动车组乘客座椅的强度和模态进行有限元分析计算验证,查找设计薄弱点,满足标准要求的强度,保证产品的使用安全性,缩短产品研发周期,为新产品研发设计提供参考。
关键词
乘客座椅
结构强度
模态分析
有限元
分类号
U463.836 [机械工程—车辆工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
无砟轨道无缝线路钢轨碎弯影响因素分析
展旭和
张涛
金泰木
罗俊
王开云
《铁道建筑》
北大核心
2021
2
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职称材料
2
带隔板薄壁方管吸能装置惯性效应研究
展旭和
高广军
于尧
冯推银
王家斌
《铁道科学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
1
在线阅读
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职称材料
3
铝合金在海洋环境中的应力腐蚀机理研究进展
展旭和
王海龙
丁小明
张天翼
高林星
刘超
《中国材料进展》
CAS
CSCD
北大核心
2023
3
在线阅读
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职称材料
4
地铁车辆悬挂参数与轨道扣件参数优化匹配研究
张涛
展旭和
金泰木
姜培斌
凌亮
王开云
《铁道建筑》
北大核心
2021
5
在线阅读
下载PDF
职称材料
5
不同减振轨道上地铁车辆动力学性能对比分析
张涛
展旭和
金泰木
姜培斌
凌亮
王开云
《城市轨道交通研究》
北大核心
2021
2
在线阅读
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职称材料
6
动车组乘客座椅强度有限元仿真计算
展旭和
沙宽
《交通世界》
2020
1
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职称材料
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