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基于多边形接触模型的内电车钩建模研究
被引量:
5
1
作者
邹瑞明
张志超
马卫华
《铁道学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第3期42-47,共6页
在详细分析了内电车钩结构特性和稳钩原理的基础上建立了内电车钩的动力学模型,其中钩尾处的弧面-弧面接触和连挂钩头间的曲面-曲面接触都采用了多边形接触模型进行建模,并详细考虑了内电车钩的结构特性和缓冲器的非线性迟滞特性,相对...
在详细分析了内电车钩结构特性和稳钩原理的基础上建立了内电车钩的动力学模型,其中钩尾处的弧面-弧面接触和连挂钩头间的曲面-曲面接触都采用了多边形接触模型进行建模,并详细考虑了内电车钩的结构特性和缓冲器的非线性迟滞特性,相对传统动力学模型,能够更为准确地反映内电车钩在不同工况下的动态行为,同时还能够模拟连挂钩头间的垂向窜动和跳钩安全性等问题。根据摩擦圆理论,内电车钩的稳钩能力主要取决于钩尾的摩擦状态,当车钩转角小于临界值时,车钩处于稳钩状态,一旦车钩转角超出临界值,在纵向压钩力的作用下,钩尾处开始出现滑动,车钩也将发生失稳。结合以上理论分析,并通过仿真结果和现场试验实测数据的对比分析,表明该模型具有较好地可靠性。
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关键词
内电车钩
多边形
接触
模型
动力学
仿真
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职称材料
面向脱轨后被动安全防护的转向架结构优化
2
作者
胡玉炜
唐兆
+2 位作者
陈涛
彭子豪
庄达源
《中南大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第5期1989-1999,共11页
为了验证和优化列车转向架部件的脱轨后被动安全防护效果,提出基于多边形接触模型的列车脱轨后接触建模方法,并建立列车脱轨后动力学模型,模拟不同结构参数组合下的列车脱轨后运行行为。将所得横移量和结构参数组合作为反向传播神经网...
为了验证和优化列车转向架部件的脱轨后被动安全防护效果,提出基于多边形接触模型的列车脱轨后接触建模方法,并建立列车脱轨后动力学模型,模拟不同结构参数组合下的列车脱轨后运行行为。将所得横移量和结构参数组合作为反向传播神经网络模型的训练样本,拟合两者之间的非线性关系,采用基于锦标赛选择的自适应遗传算法搜索横移量最小解及其对应的参数组合。以拖车制动盘优化问题为例,运用该优化模型进行结构参数优化。研究结果表明:在100 km/h脱轨速度下,制动盘的最优结构参数组合的半径为335 mm、厚度为80 mm、安装位置为320 mm;与原设计相比,车辆脱轨后横移量减少80.2%,大幅度提高了制动盘被动安全防护能力。本文所提出的建模方法和优化模型可推广应用于其他列车结构的脱轨后被动安全防护能力优化和验证,具有较大的工程实用价值。
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关键词
脱轨后行为
多边形
接触
模型
(
pcm
)
结构参数优化
反向传播神经网络
遗传算法
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职称材料
基于改进NMM的深部煤巷围岩碎胀大变形模拟研究
被引量:
5
3
作者
蒋亚龙
徐贞珍
+1 位作者
刘泉声
马昊
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第2期579-589,共11页
深部煤巷围岩碎胀大变形是一个从峰前损伤扩容到峰后破裂碎胀的连续-非连续渐进破坏演化过程。本文以数值流形方法为基本架构,发展了深部煤巷围岩破裂碎胀大变形模拟预测分析方法,主要进行了4个方面的研究:①在数值流形方法中植入Vorono...
深部煤巷围岩碎胀大变形是一个从峰前损伤扩容到峰后破裂碎胀的连续-非连续渐进破坏演化过程。本文以数值流形方法为基本架构,发展了深部煤巷围岩破裂碎胀大变形模拟预测分析方法,主要进行了4个方面的研究:①在数值流形方法中植入Voronoi随机多边形环路自动生成算法,基于该几何表征方法发展了能够考虑岩体非连续面黏聚力和张拉强度的界面接触计算模型,构建了基于界面接触模型的岩体破裂算法准则;②构建了基于显式积分格式的数值流形算法,并引入Voronoi随机多边形环路自动生成算法和界面接触计算模型,搭建了基于Voronoi多边形环路构型的显式数值流形方法;③在上述算法改进的基础上,发展了基于软化单元法和删除单元法的煤巷开挖卸荷模拟算法;④基于上述改进的数值流形方法,对深部煤巷开挖卸荷作用下围岩渐进破坏演化规律与碎胀大变形力学行为特征、以及最终开挖损伤区的形成与分布特征等进行研究。研究结果表明,上述改进方法能够实现深部煤巷围岩复杂多裂纹扩展路径的模拟,并在同一架构下对围岩峰前损伤扩容连续变形-峰后破裂碎胀非连续变形进行仿真分析;通过该方法能够较好地对深部煤巷开挖卸荷作用下围岩破裂碎胀行为特征、围岩径向收敛变形特征以及最终形成的EDZ分布特征进行预测分析。
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关键词
深部煤巷
碎胀大变形
数值流形方法
Voronoi随机
多边形
界面
接触
模型
开挖算法
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职称材料
弹性车轮
4
作者
肖晨
《西安工业大学学报》
CAS
2023年第4期404-404,共1页
由西安工业大学田建辉团队自主设计、研发的弹性车轮项目,通过现有测量技术采集实验数据,基于赫兹接触理论和有限元方法,研究轨道交通领域的振动噪声、钢轨的波磨效应、车轮不圆顺化等问题,探究车轮多边形效应的形成机理,并提出相应的...
由西安工业大学田建辉团队自主设计、研发的弹性车轮项目,通过现有测量技术采集实验数据,基于赫兹接触理论和有限元方法,研究轨道交通领域的振动噪声、钢轨的波磨效应、车轮不圆顺化等问题,探究车轮多边形效应的形成机理,并提出相应的解决方案。其主要内容有:①设计新型含有弹性车轮系统的高铁整车动态耦合参数化模型,模拟轨道交通建设中遇到的振动噪声、车轮不圆顺化和多边形效应等实际问题;②以新型参数化模型为基础,采集实验数据,设计轮轨动态滚动模型,研究滚动过程中的特征参数变化,对轨道交通建设中的振动噪声问题,提出新的解决方案;③建立整体耦合与弹性车轮多边形效应的数学计算模型,选择最新数学理论方法对多边形效应机理进行研究,提出抑制多边形效应的相关措施。项目具有较好的市场前景,符合轨道交通减振降噪的发展方向,结构创新、市场上相似的结构较少,竞争力强。随着交通行业的发展,弹性车轮装备的应用为为新的业务增长点,并逐渐向相关行业进行扩展。
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关键词
参数化
模型
多边形
效应
弹性车轮
振动噪声
轨道交通领域
动态耦合
赫兹
接触
理论
数学计算
模型
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职称材料
弹性车轮
5
作者
肖晨
《西安工业大学学报》
CAS
2022年第5期539-539,共1页
由西安工业大学田建辉团队自主设计、研发的弹性车轮项目,通过现有测量技术采集实验数据,基于赫兹接触理论和有限元方法,研究轨道交通领域的振动噪声、钢轨的波磨效应、车轮不圆顺化等问题,探究车轮多边形效应的形成机理,并提出相应的...
由西安工业大学田建辉团队自主设计、研发的弹性车轮项目,通过现有测量技术采集实验数据,基于赫兹接触理论和有限元方法,研究轨道交通领域的振动噪声、钢轨的波磨效应、车轮不圆顺化等问题,探究车轮多边形效应的形成机理,并提出相应的解决方案。其主要内容有:① 设计新型含有弹性车轮系统的高铁整车动态耦合参数化模型,模拟轨道交通建设中遇到的振动噪声、车轮不圆顺化和多边形效应等实际问题.
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关键词
参数化
模型
弹性车轮
多边形
效应
动态耦合
轨道交通领域
赫兹
接触
理论
振动噪声
西安工业大学
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职称材料
弹性车轮
6
作者
肖晨
《西安工业大学学报》
CAS
2023年第3期302-302,共1页
由西安工业大学田建辉团队自主设计、研发的弹性车轮项目,通过现有测量技术采集实验数据,基于赫兹接触理论和有限元方法,研究轨道交通领域的振动噪声、钢轨的波磨效应、车轮不圆顺化等问题,探究车轮多边形效应的形成机理,并提出相应的...
由西安工业大学田建辉团队自主设计、研发的弹性车轮项目,通过现有测量技术采集实验数据,基于赫兹接触理论和有限元方法,研究轨道交通领域的振动噪声、钢轨的波磨效应、车轮不圆顺化等问题,探究车轮多边形效应的形成机理,并提出相应的解决方案。其主要内容有:①设计新型含有弹性车轮系统的高铁整车动态耦合参数化模型,模拟轨道交通建设中遇到的振动噪声、车轮不圆顺化和多边形效应等实际问题;②以新型参数化模型为基础,采集实验数据,设计轮轨动态滚动模型,研究滚动过程中的特征参数变化,对轨道交通建设中的振动噪声问题,提出新的解决方案;③建立整体耦合与弹性车轮多边形效应的数学计算模型,选择最新数学理论方法对多边形效应机理进行研究,提出抑制多边形效应的相关措施。
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关键词
多边形
效应
弹性车轮
轨道交通建设
参数化
模型
振动噪声
赫兹
接触
理论
西安工业大学
轨道交通领域
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职称材料
题名
基于多边形接触模型的内电车钩建模研究
被引量:
5
1
作者
邹瑞明
张志超
马卫华
机构
西南交通大学牵引动力国家重点实验室
中国铁道科学研究院机车车辆研究所
出处
《铁道学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第3期42-47,共6页
基金
国家自然科学基金(51575458
11202245)
文摘
在详细分析了内电车钩结构特性和稳钩原理的基础上建立了内电车钩的动力学模型,其中钩尾处的弧面-弧面接触和连挂钩头间的曲面-曲面接触都采用了多边形接触模型进行建模,并详细考虑了内电车钩的结构特性和缓冲器的非线性迟滞特性,相对传统动力学模型,能够更为准确地反映内电车钩在不同工况下的动态行为,同时还能够模拟连挂钩头间的垂向窜动和跳钩安全性等问题。根据摩擦圆理论,内电车钩的稳钩能力主要取决于钩尾的摩擦状态,当车钩转角小于临界值时,车钩处于稳钩状态,一旦车钩转角超出临界值,在纵向压钩力的作用下,钩尾处开始出现滑动,车钩也将发生失稳。结合以上理论分析,并通过仿真结果和现场试验实测数据的对比分析,表明该模型具有较好地可靠性。
关键词
内电车钩
多边形
接触
模型
动力学
仿真
Keywords
ND coupler
polygonal contact model
dynamics
simulation
分类号
U260.34 [机械工程—车辆工程]
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职称材料
题名
面向脱轨后被动安全防护的转向架结构优化
2
作者
胡玉炜
唐兆
陈涛
彭子豪
庄达源
机构
西南交通大学轨道交通运载系统全国重点实验室
出处
《中南大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第5期1989-1999,共11页
基金
国家自然科学基金资助项目(52172407)
四川省自然科学基金资助项目(2022NSFSC0415)
西南交通大学轨道交通运载系统全国重点实验室自主研究课题(2024RVL-T14)。
文摘
为了验证和优化列车转向架部件的脱轨后被动安全防护效果,提出基于多边形接触模型的列车脱轨后接触建模方法,并建立列车脱轨后动力学模型,模拟不同结构参数组合下的列车脱轨后运行行为。将所得横移量和结构参数组合作为反向传播神经网络模型的训练样本,拟合两者之间的非线性关系,采用基于锦标赛选择的自适应遗传算法搜索横移量最小解及其对应的参数组合。以拖车制动盘优化问题为例,运用该优化模型进行结构参数优化。研究结果表明:在100 km/h脱轨速度下,制动盘的最优结构参数组合的半径为335 mm、厚度为80 mm、安装位置为320 mm;与原设计相比,车辆脱轨后横移量减少80.2%,大幅度提高了制动盘被动安全防护能力。本文所提出的建模方法和优化模型可推广应用于其他列车结构的脱轨后被动安全防护能力优化和验证,具有较大的工程实用价值。
关键词
脱轨后行为
多边形
接触
模型
(
pcm
)
结构参数优化
反向传播神经网络
遗传算法
Keywords
post-derailment behaviour
polygonal contact model(
pcm
)
structural parameter optimisation
backpropagation neural network
genetic algorithms
分类号
U270.1 [机械工程—车辆工程]
TP312 [自动化与计算机技术—计算机软件与理论]
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职称材料
题名
基于改进NMM的深部煤巷围岩碎胀大变形模拟研究
被引量:
5
3
作者
蒋亚龙
徐贞珍
刘泉声
马昊
机构
华东交通大学土木建筑学院
华东交通大学江西省岩土工程基础设施安全与控制重点实验室
武汉大学土木建筑工程学院
出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第2期579-589,共11页
基金
江西省自然科学基金青年基金资助项目(20192BAB216031)
江西省教育厅科技项目一般资助项目(GJJ190300)
国家重点基础研究发展计划(973)资助项目(2014CB046904)
文摘
深部煤巷围岩碎胀大变形是一个从峰前损伤扩容到峰后破裂碎胀的连续-非连续渐进破坏演化过程。本文以数值流形方法为基本架构,发展了深部煤巷围岩破裂碎胀大变形模拟预测分析方法,主要进行了4个方面的研究:①在数值流形方法中植入Voronoi随机多边形环路自动生成算法,基于该几何表征方法发展了能够考虑岩体非连续面黏聚力和张拉强度的界面接触计算模型,构建了基于界面接触模型的岩体破裂算法准则;②构建了基于显式积分格式的数值流形算法,并引入Voronoi随机多边形环路自动生成算法和界面接触计算模型,搭建了基于Voronoi多边形环路构型的显式数值流形方法;③在上述算法改进的基础上,发展了基于软化单元法和删除单元法的煤巷开挖卸荷模拟算法;④基于上述改进的数值流形方法,对深部煤巷开挖卸荷作用下围岩渐进破坏演化规律与碎胀大变形力学行为特征、以及最终开挖损伤区的形成与分布特征等进行研究。研究结果表明,上述改进方法能够实现深部煤巷围岩复杂多裂纹扩展路径的模拟,并在同一架构下对围岩峰前损伤扩容连续变形-峰后破裂碎胀非连续变形进行仿真分析;通过该方法能够较好地对深部煤巷开挖卸荷作用下围岩破裂碎胀行为特征、围岩径向收敛变形特征以及最终形成的EDZ分布特征进行预测分析。
关键词
深部煤巷
碎胀大变形
数值流形方法
Voronoi随机
多边形
界面
接触
模型
开挖算法
Keywords
deep coal roadway
fracturing expansion and squeezing deformation
numerical manifold method
Voronoi polygon loop
interface contact model
excavation modelling algorithm
分类号
O317 [理学—一般力学与力学基础]
TD353 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
弹性车轮
4
作者
肖晨
机构
不详
出处
《西安工业大学学报》
CAS
2023年第4期404-404,共1页
文摘
由西安工业大学田建辉团队自主设计、研发的弹性车轮项目,通过现有测量技术采集实验数据,基于赫兹接触理论和有限元方法,研究轨道交通领域的振动噪声、钢轨的波磨效应、车轮不圆顺化等问题,探究车轮多边形效应的形成机理,并提出相应的解决方案。其主要内容有:①设计新型含有弹性车轮系统的高铁整车动态耦合参数化模型,模拟轨道交通建设中遇到的振动噪声、车轮不圆顺化和多边形效应等实际问题;②以新型参数化模型为基础,采集实验数据,设计轮轨动态滚动模型,研究滚动过程中的特征参数变化,对轨道交通建设中的振动噪声问题,提出新的解决方案;③建立整体耦合与弹性车轮多边形效应的数学计算模型,选择最新数学理论方法对多边形效应机理进行研究,提出抑制多边形效应的相关措施。项目具有较好的市场前景,符合轨道交通减振降噪的发展方向,结构创新、市场上相似的结构较少,竞争力强。随着交通行业的发展,弹性车轮装备的应用为为新的业务增长点,并逐渐向相关行业进行扩展。
关键词
参数化
模型
多边形
效应
弹性车轮
振动噪声
轨道交通领域
动态耦合
赫兹
接触
理论
数学计算
模型
分类号
U270.33 [机械工程—车辆工程]
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职称材料
题名
弹性车轮
5
作者
肖晨
机构
不详
出处
《西安工业大学学报》
CAS
2022年第5期539-539,共1页
文摘
由西安工业大学田建辉团队自主设计、研发的弹性车轮项目,通过现有测量技术采集实验数据,基于赫兹接触理论和有限元方法,研究轨道交通领域的振动噪声、钢轨的波磨效应、车轮不圆顺化等问题,探究车轮多边形效应的形成机理,并提出相应的解决方案。其主要内容有:① 设计新型含有弹性车轮系统的高铁整车动态耦合参数化模型,模拟轨道交通建设中遇到的振动噪声、车轮不圆顺化和多边形效应等实际问题.
关键词
参数化
模型
弹性车轮
多边形
效应
动态耦合
轨道交通领域
赫兹
接触
理论
振动噪声
西安工业大学
分类号
U270.33 [机械工程—车辆工程]
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职称材料
题名
弹性车轮
6
作者
肖晨
机构
不详
出处
《西安工业大学学报》
CAS
2023年第3期302-302,共1页
文摘
由西安工业大学田建辉团队自主设计、研发的弹性车轮项目,通过现有测量技术采集实验数据,基于赫兹接触理论和有限元方法,研究轨道交通领域的振动噪声、钢轨的波磨效应、车轮不圆顺化等问题,探究车轮多边形效应的形成机理,并提出相应的解决方案。其主要内容有:①设计新型含有弹性车轮系统的高铁整车动态耦合参数化模型,模拟轨道交通建设中遇到的振动噪声、车轮不圆顺化和多边形效应等实际问题;②以新型参数化模型为基础,采集实验数据,设计轮轨动态滚动模型,研究滚动过程中的特征参数变化,对轨道交通建设中的振动噪声问题,提出新的解决方案;③建立整体耦合与弹性车轮多边形效应的数学计算模型,选择最新数学理论方法对多边形效应机理进行研究,提出抑制多边形效应的相关措施。
关键词
多边形
效应
弹性车轮
轨道交通建设
参数化
模型
振动噪声
赫兹
接触
理论
西安工业大学
轨道交通领域
分类号
U270.33 [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
基于多边形接触模型的内电车钩建模研究
邹瑞明
张志超
马卫华
《铁道学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016
5
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职称材料
2
面向脱轨后被动安全防护的转向架结构优化
胡玉炜
唐兆
陈涛
彭子豪
庄达源
《中南大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
3
基于改进NMM的深部煤巷围岩碎胀大变形模拟研究
蒋亚龙
徐贞珍
刘泉声
马昊
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
5
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职称材料
4
弹性车轮
肖晨
《西安工业大学学报》
CAS
2023
0
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职称材料
5
弹性车轮
肖晨
《西安工业大学学报》
CAS
2022
0
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职称材料
6
弹性车轮
肖晨
《西安工业大学学报》
CAS
2023
0
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职称材料
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