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基于列车动力响应的铁路桥梁损伤诊断方法
被引量:
5
1
作者
战家旺
夏禾
安宁
《中国铁道科学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第3期35-39,共5页
以桥梁单元的刚度下降率作为损伤指数,通过列车—桥梁耦合振动理论计算列车动力响应对桥梁损伤指数的灵敏度,并构建立灵敏度矩阵和建灵敏度方程,利用约束优化方法求解灵敏度方程得到各单元的损伤指数,实现对桥梁损伤的诊断。应用该方法...
以桥梁单元的刚度下降率作为损伤指数,通过列车—桥梁耦合振动理论计算列车动力响应对桥梁损伤指数的灵敏度,并构建立灵敏度矩阵和建灵敏度方程,利用约束优化方法求解灵敏度方程得到各单元的损伤指数,实现对桥梁损伤的诊断。应用该方法对1座简支梁桥进行损伤诊断的结果表明:该方法对轨道不平顺不敏感;利用列车车体和转向架的加速度、速度和位移响应均能对桥梁进行准确的损伤诊断,但这3种响应信号中的位移响应最难测量,而且相对于转向架而言,在车体上更容易布置传感器,因此建议优先选用车体加速度和速度响应作为桥梁损伤诊断的输入;该方法既能诊断桥梁单一位置的损伤,也能识别桥梁多个位置的损伤。
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关键词
铁路桥梁
损伤诊断
列车动力响应
响应
灵敏度
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职称材料
列车动力响应的平稳性和各态历经性分析
被引量:
2
2
作者
吴梦雪
唐德发
+1 位作者
李永乐
朱金
《铁道科学与工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第2期315-324,共10页
研究列车动力响应的平稳性和各态历经性对寻求列车动力响应随机过程的统计规律具有重要意义。基于多体动力学理论,采用多体动力学分析软件Simpack建立国内某高速列车动车车辆的多体动力学模型。采用三角级数法模拟得到的轨道不平顺作为...
研究列车动力响应的平稳性和各态历经性对寻求列车动力响应随机过程的统计规律具有重要意义。基于多体动力学理论,采用多体动力学分析软件Simpack建立国内某高速列车动车车辆的多体动力学模型。采用三角级数法模拟得到的轨道不平顺作为随机输入激励计算得到列车以不同速度行驶不同距离的动力响应时程样本序列。进一步运用平稳性检验方法中的逆序数检验法和单位根检验法对列车动力响应随机过程的平稳性进行检验。运用Monte-Carlo方法并结合随机过程的相关理论,计算1 500个在随机轨道不平顺激励下列车以200 km/h速度行驶1 km工况的动力响应时程样本序列的集合均值和集合相关函数,时间均值和时间相关函数,对列车动力响应的平稳性和各态历经性进行了证明。研究结果表明,列车以200 km/h的速度行驶1 km工况的动力响应可近似为具有各态历经性的平稳随机过程,即可采用一个时程响应样本来反映列车动力响应总体的统计规律。随着列车动力响应样本个数的增加,列车动力响应的平稳性和各态历经性都将更加稳定。
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关键词
列车动力响应
随机过程
平稳性
各态历经性
多体
动力
学
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职称材料
特殊附加变形对列车通过超大跨度铁路桥梁的动力影响
3
作者
孙志昂
杨新文
+1 位作者
赵文博
戚志刚
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2024年第20期10-17,共8页
极端温差作用等复杂边界条件会引起高速铁路桥梁的特殊附加变形,影响轨道几何形位,增加桥上高速列车运行失稳的风险。针对我国高速铁路某长江大桥的长期监测与现场测试数据,分析温度与风速等环境数据的历史极值,研究轨道几何形位特征与...
极端温差作用等复杂边界条件会引起高速铁路桥梁的特殊附加变形,影响轨道几何形位,增加桥上高速列车运行失稳的风险。针对我国高速铁路某长江大桥的长期监测与现场测试数据,分析温度与风速等环境数据的历史极值,研究轨道几何形位特征与高速综合检测车过桥的动力响应。建立有限元模型探究梁轨附加变形对轨道几何形位的影响,开展车辆-轨道-桥梁耦合系统有限元方法与多体动力学计算联合仿真分析,探究大温差作用对高速列车动力响应的影响。结果表明:(1)某长江大桥的长期监测数据显示,最高气温实测值为41.3℃,最低气温实测值为-8.9℃,1 h内温度骤升最大值为4.9℃,1 h内温度骤降最大值为-10.7℃;(2)现场测试显示,某长江大桥的轨道几何形位良好,轨道质量指数合格,轮轨相互作用与车体动力响应正常;(3)仿真计算显示,大温差作用导致钢轨伸缩量最大达到630.19 mm,轨道局部高低偏差最大达到19.89 mm,超过容许限值,桥上行车出现偏载,主跨桥墩和钢轨伸缩调节器附近的列车运行垂向Sperling平稳性指标达到2.72,车体低频横向晃动也有所增益。
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关键词
高速铁路
特大跨度桥梁
温差作用
列车动力响应
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职称材料
题名
基于列车动力响应的铁路桥梁损伤诊断方法
被引量:
5
1
作者
战家旺
夏禾
安宁
机构
北京交通大学土木建筑工程学院
出处
《中国铁道科学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第3期35-39,共5页
基金
国家自然科学基金资助项目(51148005
51078029)
中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2012JBM080)
文摘
以桥梁单元的刚度下降率作为损伤指数,通过列车—桥梁耦合振动理论计算列车动力响应对桥梁损伤指数的灵敏度,并构建立灵敏度矩阵和建灵敏度方程,利用约束优化方法求解灵敏度方程得到各单元的损伤指数,实现对桥梁损伤的诊断。应用该方法对1座简支梁桥进行损伤诊断的结果表明:该方法对轨道不平顺不敏感;利用列车车体和转向架的加速度、速度和位移响应均能对桥梁进行准确的损伤诊断,但这3种响应信号中的位移响应最难测量,而且相对于转向架而言,在车体上更容易布置传感器,因此建议优先选用车体加速度和速度响应作为桥梁损伤诊断的输入;该方法既能诊断桥梁单一位置的损伤,也能识别桥梁多个位置的损伤。
关键词
铁路桥梁
损伤诊断
列车动力响应
响应
灵敏度
Keywords
Bogies (railroad rolling stock)
Constrained optimization
Damage detection
Railroad bridges
Railroad cars
分类号
U441.3 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
U441.4 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
列车动力响应的平稳性和各态历经性分析
被引量:
2
2
作者
吴梦雪
唐德发
李永乐
朱金
机构
西南石油大学土木工程与测绘学院
西南交通大学土木工程学院
出处
《铁道科学与工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第2期315-324,共10页
基金
国家自然科学基金资助项目(51708470)
国家杰出青年科学基金资助项目(51525804)
+2 种基金
国家重点研发计划资助项目(2018YFC1507802)
西南石油大学科研“启航计划”资助项目(2017QHZ025)
西南石油大学桥梁安全评估青年科技创新团队资助项目(2018CXTD07)。
文摘
研究列车动力响应的平稳性和各态历经性对寻求列车动力响应随机过程的统计规律具有重要意义。基于多体动力学理论,采用多体动力学分析软件Simpack建立国内某高速列车动车车辆的多体动力学模型。采用三角级数法模拟得到的轨道不平顺作为随机输入激励计算得到列车以不同速度行驶不同距离的动力响应时程样本序列。进一步运用平稳性检验方法中的逆序数检验法和单位根检验法对列车动力响应随机过程的平稳性进行检验。运用Monte-Carlo方法并结合随机过程的相关理论,计算1 500个在随机轨道不平顺激励下列车以200 km/h速度行驶1 km工况的动力响应时程样本序列的集合均值和集合相关函数,时间均值和时间相关函数,对列车动力响应的平稳性和各态历经性进行了证明。研究结果表明,列车以200 km/h的速度行驶1 km工况的动力响应可近似为具有各态历经性的平稳随机过程,即可采用一个时程响应样本来反映列车动力响应总体的统计规律。随着列车动力响应样本个数的增加,列车动力响应的平稳性和各态历经性都将更加稳定。
关键词
列车动力响应
随机过程
平稳性
各态历经性
多体
动力
学
Keywords
train dynamic response
stochastic process
stationarity
ergodicity
multi-body dynamics
分类号
U270.11 [机械工程—车辆工程]
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职称材料
题名
特殊附加变形对列车通过超大跨度铁路桥梁的动力影响
3
作者
孙志昂
杨新文
赵文博
戚志刚
机构
同济大学轨道交通结构耐久与系统安全上海市重点实验室
同济大学道路与交通工程教育部重点实验室
中国铁道科学研究院集团有限公司基础设施检测研究所
中国铁路兰州局集团公司工务部
出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2024年第20期10-17,共8页
基金
国家自然科学基金(52178436)
中国铁路兰州局集团公司科技研究开发计划课题(LZJKY2023034-1)。
文摘
极端温差作用等复杂边界条件会引起高速铁路桥梁的特殊附加变形,影响轨道几何形位,增加桥上高速列车运行失稳的风险。针对我国高速铁路某长江大桥的长期监测与现场测试数据,分析温度与风速等环境数据的历史极值,研究轨道几何形位特征与高速综合检测车过桥的动力响应。建立有限元模型探究梁轨附加变形对轨道几何形位的影响,开展车辆-轨道-桥梁耦合系统有限元方法与多体动力学计算联合仿真分析,探究大温差作用对高速列车动力响应的影响。结果表明:(1)某长江大桥的长期监测数据显示,最高气温实测值为41.3℃,最低气温实测值为-8.9℃,1 h内温度骤升最大值为4.9℃,1 h内温度骤降最大值为-10.7℃;(2)现场测试显示,某长江大桥的轨道几何形位良好,轨道质量指数合格,轮轨相互作用与车体动力响应正常;(3)仿真计算显示,大温差作用导致钢轨伸缩量最大达到630.19 mm,轨道局部高低偏差最大达到19.89 mm,超过容许限值,桥上行车出现偏载,主跨桥墩和钢轨伸缩调节器附近的列车运行垂向Sperling平稳性指标达到2.72,车体低频横向晃动也有所增益。
关键词
高速铁路
特大跨度桥梁
温差作用
列车动力响应
Keywords
high-speed railway
long-span bridge
temperature difference
train dynamic response
分类号
TU311.3 [建筑科学—结构工程]
U216 [交通运输工程—道路与铁道工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于列车动力响应的铁路桥梁损伤诊断方法
战家旺
夏禾
安宁
《中国铁道科学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012
5
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
列车动力响应的平稳性和各态历经性分析
吴梦雪
唐德发
李永乐
朱金
《铁道科学与工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
特殊附加变形对列车通过超大跨度铁路桥梁的动力影响
孙志昂
杨新文
赵文博
戚志刚
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2024
0
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