车桥及车轨时变系统横向振动计算中的根本问题与列车脱轨能量随机分析理论 被引量：35

1

作者 曾庆元 向俊 娄平 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第1期1-10,共10页

本文论述了车桥及车轨时变系统横向振动计算中存在的根本问题。介绍了作者们解决这些问题的思想与方法 ,提出了列车脱轨能量随机分析理论。用此理论预报了一货物列车脱轨实例 ,与实际发生的脱轨事故吻合。判别了另一脱轨试验列车不脱轨 ... 本文论述了车桥及车轨时变系统横向振动计算中存在的根本问题。介绍了作者们解决这些问题的思想与方法 ,提出了列车脱轨能量随机分析理论。用此理论预报了一货物列车脱轨实例 ,与实际发生的脱轨事故吻合。判别了另一脱轨试验列车不脱轨 ,计算了该试验列车最大振动响应 。 展开更多

关键词 车桥 车轨时变系统 横向振动 列车脱轨 能量随机分析理论 计算

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桥上列车脱轨的力学机理、能量随机分析理论及其应用 被引量：13

2

作者 向俊 曾庆元 周智辉 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期97-104,共8页

总结了国内外现有桥上列车脱轨研究中的主要问题。基于物理概念,提出了桥上列车脱轨的力学机理,进一步提出了桥上列车脱轨能量随机分析理论,其主要内容包括:列车脱轨几何准则;能反映轮轨接触状态及相对位移的列车桥梁时变系统空间振动... 总结了国内外现有桥上列车脱轨研究中的主要问题。基于物理概念,提出了桥上列车脱轨的力学机理,进一步提出了桥上列车脱轨能量随机分析理论,其主要内容包括:列车脱轨几何准则;能反映轮轨接触状态及相对位移的列车桥梁时变系统空间振动方程组的建立;此系统横向振动激振源的确定;此系统随机横向振动的计算方法;评判列车是否脱轨的能量增量准则。计算了6个桥上列车是否脱轨实例,计算结果均与实际符合,证明这个理论有一定正确性。 展开更多

关键词 桥上列车脱轨 力学机理 能量随机分析理论 应用

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再论列车脱轨能量随机分析 被引量：21

3

作者 向俊 曾庆元 娄平 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期26-32,共7页

本文论述了国内外脱轨计算中的根本问题 :车辆与轨道振动方程解的唯一性无保证 ;采用的激振源未包括所有引起车轨系统横向振动因素的作用 ;车轨系统随机振动的计算问题未解决 ;以轮轨相互作用力的计算为脱轨分析的突破口不恰当 ;现行规... 本文论述了国内外脱轨计算中的根本问题 :车辆与轨道振动方程解的唯一性无保证 ;采用的激振源未包括所有引起车轨系统横向振动因素的作用 ;车轨系统随机振动的计算问题未解决 ;以轮轨相互作用力的计算为脱轨分析的突破口不恰当 ;现行规范规定的脱轨系数 Q/ P及轮重减载率 ΔP/ P限值 ,不能反映实际列车 Q/ P及ΔP/ P的随机最大值 ,不能保证实际列车可能产生的最大 Q/ P及 ΔP/ P不超过规范限值。另外 ,本文继文献 [1]进一步论述了列车脱轨能量随机分析的理论与实践 ;再次作了实例脱轨分析 ,与实践结果吻合 ;提出了预防列车脱轨措施及车轨系统抗脱轨安全系数 展开更多

关键词 列车 脱轨 能量随机分析 计算

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“列车脱轨分析理论与应用研究”通过铁道部鉴定

4

作者 陈其富 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第2期6-6,共1页

近期，铁道部科技司在中南大学铁道学院组织召开了“列车脱轨分析理论与应用研究”成果鉴定会。以方秦汉院士为首的鉴定委员会全体专家一致认为该研究成果为原始创新，达到了国际领先水平，具有很高的实用价值和广阔的应用前景，为制订... 近期，铁道部科技司在中南大学铁道学院组织召开了“列车脱轨分析理论与应用研究”成果鉴定会。以方秦汉院士为首的鉴定委员会全体专家一致认为该研究成果为原始创新，达到了国际领先水平，具有很高的实用价值和广阔的应用前景，为制订预防列车脱轨措施及预防列车脱轨标准提供了理论依据，可供线、桥设计和规范修订参考。 展开更多

关键词 列车脱轨 分析理论 应用 铁道部科技司 国际领先水平 中南大学 原始创新 研究成果 实用价值 鉴定会 委员会 预防

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列车－桥梁时变系统振动能量随机分析方法 被引量：1

5

作者 朱汉华 曾庆元 《长沙铁道学院学报》 CSCD 1994年第4期6-10,共5页

本文提出了车－桥时变系统振动能量随机分析方法，把受多种随机因素影响的系统随机振动转化为系统振动能量随机分析，参考人工地震波，建立车辆构架人工蛇行波，以此人工波为激振源，算出车－桥时变系统具有要求概率水平的振动响应．文... 本文提出了车－桥时变系统振动能量随机分析方法，把受多种随机因素影响的系统随机振动转化为系统振动能量随机分析，参考人工地震波，建立车辆构架人工蛇行波，以此人工波为激振源，算出车－桥时变系统具有要求概率水平的振动响应．文末分析了两座钢桁梁桥在列车作用下的随机振动，计算结果与实测最大值良好接近． 展开更多

关键词 列车 桥 时变系统 振动能量 随机分析

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“列车脱轨分析理论与应用研究”成果荣获2006年度湖南省科技进步一等奖

6

作者 晏绍明 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第1期57-57,共1页

中南大学土木建筑学院曾庆元院士带领的学术团队，在国家自然科学基金、高等学校博士学科点专项科研基金、铁道部科技研究开发计划项目及湖南省院士基金等支持下，经过近30年研究，在铁路安全科学与工程领域取得了系统性成果。“列车脱... 中南大学土木建筑学院曾庆元院士带领的学术团队，在国家自然科学基金、高等学校博士学科点专项科研基金、铁道部科技研究开发计划项目及湖南省院士基金等支持下，经过近30年研究，在铁路安全科学与工程领域取得了系统性成果。“列车脱轨分析理论与应用研究”荣获2006年度湖南省科技进步一等奖。 展开更多

关键词 科技进步一等奖 分析理论 列车脱轨 湖南省 应用 国家自然科学基金 建筑学院 中南大学

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曲线上货物列车超速引起的脱轨过程分析 被引量：7

7

作者 龚凯 向俊 +1 位作者 余翠英 毛建红 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期172-177,共6页

针对货物列车在曲线上因超速引起的脱轨问题,根据列车-轨道系统空间振动计算模型及列车脱轨能量随机分析理论,采用轮轨位移衔接条件并考虑轮轨"游间"的影响,提出了货物列车超速条件下的脱轨过程计算方法.根据该方法,对不同曲... 针对货物列车在曲线上因超速引起的脱轨问题,根据列车-轨道系统空间振动计算模型及列车脱轨能量随机分析理论,采用轮轨位移衔接条件并考虑轮轨"游间"的影响,提出了货物列车超速条件下的脱轨过程计算方法.根据该方法,对不同曲线轨道形位等工况下的货物列车脱轨过程进行了计算,分析了列车脱轨过程中的轮轨接触状态、轮轨相对位置及几何尺寸.研究结果表明,随着曲线半径的增大,在列车脱轨瞬间,转向架摇头角及转向架与钢轨横向相对位移逐渐减小,最大值分别为5.82°和78.1 mm.该结果可为研发机械式的列车脱轨检测装置提供理论依据和基础数据,进而确保该检测装置能在列车脱轨掉道的第一时间检测到位,及时停车. 展开更多

关键词 铁路轨道 列车超速 脱轨力学机理 能量随机分析理论

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焦柳线酉水大桥上货物列车脱轨分析 被引量：7

8

作者 向俊 杨军祥 +2 位作者 赫丹 左一舟 曾庆元 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期169-175,共7页

结合自动控制理论,研究了桥上列车脱轨的力学机理,发现桥上列车脱轨是列车-桥梁时变系统横向振动丧失稳定的结果。根据桥上列车脱轨能量随机分析理论,对焦柳线酉水大桥上货物列车是否脱轨进行了计算和分析,并得到了列车脱轨时此系统振... 结合自动控制理论,研究了桥上列车脱轨的力学机理,发现桥上列车脱轨是列车-桥梁时变系统横向振动丧失稳定的结果。根据桥上列车脱轨能量随机分析理论,对焦柳线酉水大桥上货物列车是否脱轨进行了计算和分析,并得到了列车脱轨时此系统振动响应的时程曲线;同时,提出了该桥在不采取加固措施的条件下预防列车脱轨的限速建议值,该值与该桥实车振动试验所确定的限速值一致。最后,指出我国《铁路桥梁钢结构设计规范》中制订连续钢桁梁桥横向刚度限值时存在的问题,论证了按列车脱轨能量随机分析理论重新制订桥梁横向刚度限值的必要性。 展开更多

关键词 桥梁 脱轨力学机理 能量随机分析理论 横向刚度

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洪涝灾害引起的货物列车脱轨全过程分析 被引量：5

9

作者 龚凯 向俊 +1 位作者 毛建红 余翠英 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期3954-3960,共7页

基于列车-轨道系统空间振动分析理论,考虑洪涝灾害的影响,建立洪涝灾害条件下列车-轨道系统空间振动分析模型。根据弹性系统动力学总势能不变值原理及形成系统矩阵的"对号入座"法则,建立此系统空间振动矩阵方程。运用列车脱... 基于列车-轨道系统空间振动分析理论,考虑洪涝灾害的影响,建立洪涝灾害条件下列车-轨道系统空间振动分析模型。根据弹性系统动力学总势能不变值原理及形成系统矩阵的"对号入座"法则,建立此系统空间振动矩阵方程。运用列车脱轨能量随机分析理论,提出洪涝灾害条件下列车脱轨全过程计算方法,分别对该条件下直线和曲线路段列车脱轨全过程进行计算和分析。研究结果表明:洪涝灾害引起的货物列车在直线和曲线路段脱轨时转向架摇头角分别为0.20°和0.27°,转向架与钢轨之间的横向相对位移分别为52.8 mm和48.1 mm,相比直线路段,列车在曲线路段更易脱轨。这些研究结果可为研发机械式的列车脱轨报警器提供重要的理论依据和技术参数,进而确保该报警器能在列车脱轨时立即发出报警,使列车及时停车。 展开更多

关键词 铁道工程 脱轨全过程 洪涝灾害 货物列车 脱轨能量随机分析理论

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大风灾害引起的货物列车脱轨全过程分析 被引量：4

10

作者 龚凯 向俊 +1 位作者 余翠英 毛建红 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第6期1296-1303,共8页

针对货物列车在大风灾害下的安全运行问题,基于列车-轨道系统空间振动计算模型及列车脱轨能量随机分析理论,提出大风灾害下列车脱轨全过程计算方法。以我国常见的大风灾害为对象,计算运营速度下货物列车在8~10级大风环境中的脱轨全过程... 针对货物列车在大风灾害下的安全运行问题,基于列车-轨道系统空间振动计算模型及列车脱轨能量随机分析理论,提出大风灾害下列车脱轨全过程计算方法。以我国常见的大风灾害为对象,计算运营速度下货物列车在8~10级大风环境中的脱轨全过程,对脱轨机理、轮轨几何接触状态及轮轨相对位置进行分析。研究结果表明：大风灾害引起的列车-轨道系统输入能量的增加是导致货物列车脱轨的主要原因;随着风速及车速的增大,系统输入能量随之增加,转向架与钢轨的横向相对位移增大明显,但转向架摇头角变化较小;另外,曲线线路上列车横向振动更加剧烈,其中转向架与钢轨横向相对位移及转向架摇头角均大于直线上的相应值,其最大分别为87.3 mm和4.59°。上述机理及数据可为列车车轮脱轨掉道检测装置提供参考,确保列车在脱轨瞬间及时停车。 展开更多

关键词 铁路轨道 大风灾害 脱轨机理 能量随机分析理论 轮轨几何接触状态

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桥上列车脱轨计算分析 被引量：7

11

作者 周智辉 曾庆元 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期46-49,共4页

在列车桥梁振动分析的计算模型基础上,进一步考虑了轮对与钢轨之间的相对位移大于游间时,轮缘爬上钢轨的接触状态,从而建立了桥上列车脱轨分析的计算模型。基于列车脱轨分析的能量随机分析理论,采用车桥系统输入能量增量与此系统抗力作... 在列车桥梁振动分析的计算模型基础上,进一步考虑了轮对与钢轨之间的相对位移大于游间时,轮缘爬上钢轨的接触状态,从而建立了桥上列车脱轨分析的计算模型。基于列车脱轨分析的能量随机分析理论,采用车桥系统输入能量增量与此系统抗力作功增量比较的能量增量准则,对老滦河桥下行线上列车脱轨实例和上行线上列车不脱轨实例进行了计算分析。分析结果与实际情况一致。 展开更多

关键词 铁路桥梁 脱轨 能量随机分析理论 能量增量准则

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轻重车辆混编对列车脱轨安全性的影响分析 被引量：7

12

作者 向俊 曾庆元 《长沙铁道学院学报》 CSCD 北大核心 2002年第3期1-6,共6页

应用列车 轨道时变系统空间振动随机分析理论[1 4 ] ,详细计算分析了不同的轻重车辆混编对脱轨系数及轮重减载率的影响 ,尝试用改善轻重车辆编组的方法提高列车脱轨安全性的可行性 .

关键词 轻重车辆混编 列车脱轨 安全性 时变系统 空间振动 随机分析

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抖振反应谱理论在列车抖振分析中的应用

13

作者 陈锐林 曾庆元 黄云清 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期73-76,共4页

以随机振动理论为基础,对Scanlan基于桥梁的颤抖振分析理论加以气动导纳函数修正应用于列车抖振分析中。提出了列车抖振反应谱理论与计算方法。水平风谱引用Simiu经验公式,竖向风谱引用Panofsky-McCormick竖向风谱经验公式,气动导纳函... 以随机振动理论为基础,对Scanlan基于桥梁的颤抖振分析理论加以气动导纳函数修正应用于列车抖振分析中。提出了列车抖振反应谱理论与计算方法。水平风谱引用Simiu经验公式,竖向风谱引用Panofsky-McCormick竖向风谱经验公式,气动导纳函数选用Vickery的圆柱截面和棱柱截面的近似公式,计算出了车体和转向架的一阶升沉、横移和侧滚的抖振反应谱。结果表明:随风速增大,抖振反应增长迅猛,随风速线性增大,列车抖振反应呈指数增长,该结果符合动力学特征;转向架的抖振反应比车体的抖振反应大很多,无论是升沉、横移和侧滚均大出一个数量级以上。 展开更多

关键词 随机振动 Scanlan颤抖振分析理论 列车抖振反应谱 列车车体 列车转向架

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天兴洲主跨80m连续梁桥列车脱轨控制分析

14

作者 周智辉 曾庆元 《世界桥梁》 北大核心 2007年第4期40-42,共3页

基于列车脱轨能量随机分析理论,分析天兴洲主跨80 m连续梁桥上高速列车的走行安全性。提出桥梁抗脱轨安全系数计算式,计算该桥的抗脱轨安全系数。在列车不会脱轨的条件下,分析桥上列车走行舒适性。分析结果表明:列车以300 km/h以下车速... 基于列车脱轨能量随机分析理论,分析天兴洲主跨80 m连续梁桥上高速列车的走行安全性。提出桥梁抗脱轨安全系数计算式,计算该桥的抗脱轨安全系数。在列车不会脱轨的条件下,分析桥上列车走行舒适性。分析结果表明:列车以300 km/h以下车速通过该桥时不会脱轨,桥梁抗脱轨安全系数很大;列车走行舒适性指标均为合格以上。研究成果为桥梁设计提供了理论依据。 展开更多

关键词 高速列车 脱轨控制 安全系数 能量随机分析

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武广客运专线衡阳湘江特大桥列车脱轨分析

15

作者 范生昭 周智辉 《山西建筑》 2008年第9期323-324,共2页

基于列车脱轨能量随机分析理论,提出铁路桥梁列车脱轨控制分析方法,并对武广客运专线衡阳湘江特大桥上高速列车在设计车速下的走行安全性与舒适性进行了计算分析,其分析结果为桥梁设计提供了理论依据。

关键词 脱轨控制 高速列车 抗脱轨安全系数 能量随机分析理论

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列车脱轨研究最新进展 被引量：16

16

作者 向俊 周智辉 曾庆元 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第5期1-8,共8页

从脱轨原因、脱轨评判标准、脱轨试验及脱轨分析等4个方面对国内外脱轨研究进行了简要历史回顾。在此基础上,总结了近20年来国内外研究者在脱轨研究方面取得的进展。中南大学列车脱轨研究组在近10年的研究中,提出了一套全新的列车脱轨... 从脱轨原因、脱轨评判标准、脱轨试验及脱轨分析等4个方面对国内外脱轨研究进行了简要历史回顾。在此基础上,总结了近20年来国内外研究者在脱轨研究方面取得的进展。中南大学列车脱轨研究组在近10年的研究中,提出了一套全新的列车脱轨分析理论,取得了突破性进展及实质性的应用成果,对此进行了简单介绍。最后对脱轨研究需进一步进行的工作提出了作者们的一些观点。 展开更多

关键词 列车脱轨 脱轨原因 评判标准 分析理论 研究进展

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直线货物列车脱轨过程计算 被引量：16

17

作者 向俊 曾庆元 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期104-108,共5页

首先指出了国内外脱轨研究中存在的主要问题。提出列车脱轨能量随机分析方法。运用列车 -轨道时变系统空间振动分析理论及此种能量随机分析方法 ,对直线货物列车脱轨过程进行了计算 ,计算结果与实际线路工况下货物列车脱轨试验结果吻合。

关键词 脱轨 脱轨过程 能量随机分析方法 货物列车 试验

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南京长江大桥128m钢桁梁上列车走行安全性分析 被引量：2

18

作者 向俊 周智辉 曾庆元 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第2期26-29,共4页

京沪线南京长江大桥128 m简支钢桁梁在提速货物列车通过时,其横向振幅很大,远远超过我国《铁路桥梁检定规范》规定的限值,涉及到该梁上列车走行的安全性。针对这一问题,运用桥上列车脱轨能量随机分析理论,对该梁上列车走行的安全性进行... 京沪线南京长江大桥128 m简支钢桁梁在提速货物列车通过时,其横向振幅很大,远远超过我国《铁路桥梁检定规范》规定的限值,涉及到该梁上列车走行的安全性。针对这一问题,运用桥上列车脱轨能量随机分析理论,对该梁上列车走行的安全性进行计算和分析,结果表明:当货物列车以不超过80 km/h速度通过该梁时,车桥系统横向振动是稳定的不会脱轨,列车走行安全性有保证。此结论符合现场实际情况,为该桥未采取限速措施提供了充分的理论依据。 展开更多

关键词 钢桁梁 货物列车 脱轨 能量随机分析理论 安全性 提速

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客运专线某钢管混凝土提篮拱桥列车走行性分析 被引量：3

19

作者 周智辉 向俊 曾庆元 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第1期46-50,共5页

针对武广客运专线胡家湾大桥,提出单箱三室箱形系梁的钢管混凝土拱桥空间振动分析模型,建立了高速列车-桥梁系统振动方程。运用列车脱轨能量随机分析理论,计算了胡家湾大桥上列车走行安全性。提出桥梁抗脱轨安全系数的计算式,并计算了... 针对武广客运专线胡家湾大桥,提出单箱三室箱形系梁的钢管混凝土拱桥空间振动分析模型,建立了高速列车-桥梁系统振动方程。运用列车脱轨能量随机分析理论,计算了胡家湾大桥上列车走行安全性。提出桥梁抗脱轨安全系数的计算式,并计算了该桥的抗脱轨安全系数。在列车不会脱轨的条件下,计算了该桥上列车走行舒适性。计算结果表明:ICE列车以不超过300 km/h车速通过该桥时,列车不会脱轨;桥梁抗脱轨安全系数很大,具有很高的抗脱轨安全度;在列车正常运行时,舒适性指标达到了良好以上等级。研究成果可为该桥设计提供理论依据。 展开更多

关键词 客运专线 钢管混凝土拱桥 脱轨 能量随机分析理论

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桥上列车走行安全性的物理概念分析 被引量：2

20

作者 周智辉 曾庆元 向俊 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2004年第1期1-4,共4页

分析指出桥上列车走行安全性主要是指桥上列车是否脱轨。提出桥上列车脱轨的力学本质是列车桥梁系统横向振动丧失稳定。基于系统平衡状态稳定性分析理论及车辆构架蛇行波为激振源的理论[4],提出了列车脱轨的能量增量判别准则。运用此准... 分析指出桥上列车走行安全性主要是指桥上列车是否脱轨。提出桥上列车脱轨的力学本质是列车桥梁系统横向振动丧失稳定。基于系统平衡状态稳定性分析理论及车辆构架蛇行波为激振源的理论[4],提出了列车脱轨的能量增量判别准则。运用此准则,对老滦河桥下行线上列车脱轨实例及上行线上列车不脱轨实例进行了计算分析。结果表明对桥上列车走行安全性物理概念的认识是合理的,列车脱轨判别准则是可行的。 展开更多

关键词 列车 走行安全性 脱轨 物理学 稳定分析 能量法

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