An experimental study of the insulation performance of ballastless track slabs reinforced by new fib
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400 km/h高速铁路直立式声屏障降噪效果及安全性研究丁亚超(中铁第四勘察设计院集团有限公司环境工程设计研究院,湖北武汉430063)摘要:开展400 km/h高速铁路噪声影响研究是践行“交通强国”战略的有力举措。
为研究400 km/h高速铁路噪声特性及辐射源强,获取现有直立式声屏障在速度400 km/h条件下降噪效果及适应性,采用有限元模型进行仿真计算,模拟计算400 km/h高速铁路噪声源强并进行组成分析,对高速铁路通用的直立式声屏障降噪效果、耐久性、安全性等进行分析研究,对目前直立式声屏障适应性提出实施建议。
研究表明:高速列车以速度400 km/h运行时,距离铁路外轨中心线25 m、轨上3.5 m处,桥梁段总声级为97.8 dB(A),路基段总声级为96.7 dB(A),气动噪声大于轮轨噪声;提出现有直立式声屏障在速度400 km/h条件下插入损失为2.7~8.9 dB(A);在安全方面,提出立柱底部螺栓养护年限;针对目前铁路直立式声屏障通用图适用性进行分析,提出结构安全优化建议。
研究结果可指导400 km/h高速铁路噪声影响分析及直立式声屏障设计工作。
关键词:400 km/h高速铁路;噪声总声压级;直立式声屏障;声屏障降噪;气动噪声;轮轨噪声中图分类号:X827 文献标识码:A 文章编号:1001-683X(2024)02-0031-07 DOI:10.19549/j.issn.1001-683x.2023.05.23.0050 引言目前我国高速铁路设计速度大多为250~350 km/h,并处于国际领先水平。
中共中央、国务院发布的《交通强国建设纲要》中提出合理统筹安排速度400 km/h 等级高速轮轨(含可变轨距)客运列车系统的技术储备研发[1]。
为推动成渝地区双城经济圈多层次轨道交通体系构建及通勤需求,经综合研究比选,最终确定成渝中线工程开行400 km/h高速轮轨动车组的设计方案,对我国实现开行更高速度铁路具有示范意义,更具有战略引领作用。
ZPW-2000A调谐区SVA阻抗值对调谐区品质因数的影响分析黄文轩(中铁第一勘察设计院集团有限公司,西安 730000)摘要:Z P W-2000A无绝缘轨道电路调谐区由1型调谐单元、钢轨、空心线圈、2型调谐单元构成,本区段所连接的调谐单元显容性,钢轨、空心线圈和邻区段连接的调谐单元呈感性,这两部分形成并联谐振。
分析普速铁路ZPW-2000A空心线圈SVA阻抗值对整体谐振电路的影响,提出调谐区小轨道电路品质因数的计算方法,通过提高调谐区品质因数,可以改善钢轨传输的稳定性,增强调谐区选频性能。
关键词:无绝缘轨道电路;空心线圈;调谐区;品质因数中图分类号:U284.23+8 文献标志码:A 文章编号:1673-4440(2021)01-0101-08Analysis of Infl uence of SV A Impedanceon Quality Factor of ZPW-2000A Tuning ZoneHuang Wenxuan(China Railway First Survey and Design Institute Group Co., Ltd., Xi’an 730000, China)Abstract: The tuning zone of ZPW-2000A jointless track circuit is composed of type 1 tuning unit, rail, air core coil, and type 2 tuning unit. The tuning unit to which the section is connected is capacitive, and the tuning unit to which the adjacent section is connected with the rails and air core coils is inductive. The two parts form a parallel resonance. This paper analyzes the infl uence of the SV A impedance value of the ZPW-2000A air core coil on the whole resonant circuit, and proposesa method for calculating the quality factor of the small rail circuit in the tuning zone. By improvingthe quality factor of the tuning zone, the stability of the rail transmission can be improved and the frequency selection performance of the tuning zone can be enhanced.Keywords: jointless track circuit; air core coil; tuning zone; quality factorDOI: 10.3969/j.issn.1673-4440.2021.01.020无绝缘轨道电路按照原理可以分为电气隔离式和自然衰耗式两种轨道电路[1],前者又称为谐振式轨道电路。
钛合金TC11动态拉伸力学行为的实验研究张 军, 汪 洋(中国科学技术大学近代力学系 中科院材料力学行为和设计重点实验室 安徽合肥 230027)摘要:利用MTS809材料试验机和旋转盘式间接杆杆型冲击拉伸实验装置,对双态组织两相钛合金TC11进行了应变率为0.001 s-1的准静态和190s-1的动态单向拉伸实验,获得了TC11等温和绝热拉伸应力-应变曲线;实施了应变率为190s-1的冲击拉伸复元实验,获得了TC11在高应变率下的等温应力-应变曲线。
试验结果表明,TC11的拉伸力学行为具有明显的应变硬化效应、应变率强化效应和绝热温升软化效应。
采用修正的Johnson-Cook模型较好地表征了TC11在试验应变率范围内的拉伸力学行为。
关键词:两相钛合金;动态拉伸;绝热温升软化;复元试验EXPERIMENTAL INVESTIGATION ON THE DYNAMIC TENSION BEHA VIOR OFTITANIUM ALLOY TC11Jun Zhang, Yang Wang(Department of Modern Mechanics, CAS Key Laboratory of Mechanical Behavior and Design of Materials, University of Science and Technology of China, Hefei, Anhui 230027, PR China)Abstract:Quasi-static and dynamic uniaxial tension tests for a titanium alloy TC11 with a duplex microstructure were performed using MTS809 testing system and rotating disk bar-bar tensile impact apparatus, respectively. The isothermal stress-strain curve at 0.001s-1 and the adiabatic stress-strain curve at 190s-1 were obtained. The dynamic tensile recovery test was carried out at the rate of 190s-1 and the isothermal stress-strain curve at the high strain rate was obtained. The experimental results indicate that there exists the strain hardening, strain-rate strengthening and adiabatic temperature-rise softening phenomenon in the tension behavior of TC11. A modified Johnson-Cook model was chosen to describe the tensile behavior of TC11 at different strain rates. The model results agree well with the experimental data.Keywords: Two phase titanium; Dynamic tension; Thermal softening; Recovery test0. 引言两相钛合金具有比强度高、高低温性能优异、耐腐蚀等优点,是航空、航天工程中广泛使用的结构材料。
标准地铁列车车顶空调导流罩CFD仿真及强度校核
杨胜;苏雄;赵江农;龙源;余陈
【期刊名称】《电力机车与城轨车辆》
【年(卷),期】2024(47)3
【摘要】时速120 km的系列化中国标准地铁列车高速进出隧道时,车顶空调导流罩受到较大的气动压力,且压力值无法通过计算得出。
若空调导流罩强度不足,列车高速前进过程中会产生异响,影响乘车体验。
文章通过计算流体力学(CFD)仿真手段对列车高速进出隧道时导流罩受到的风压载荷进行分析,同时结合有限元计算、螺栓强度计算对导流罩连接螺栓的强度进行校核,验证了导流罩及连接螺栓的强度满足设计需求。
【总页数】5页(P84-88)
【作者】杨胜;苏雄;赵江农;龙源;余陈
【作者单位】中车株洲电力机车有限公司;重载快捷大功率电力机车全国重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】U270.383
【相关文献】
1.基于气动噪声的城际列车空调导流罩外形优化
2.动车组车顶导流罩加工工艺优化
3.空调导流罩对列车气动阻力影响的研究
4.汽车导流罩结构强度优化设计仿真研究
5.空调导流罩安装角度对市域列车气动阻力的影响
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CRTS I型板式无砟轨道用CA砂浆流变特性研究傅丽霖;曾晓辉;颜华;瞿福林;李忠继【摘要】流变性能是新拌CA砂浆重要性能之一,其对砂浆流动性和稳定性有显著影响。
文章采用流变剪切仪分别研究了CRTSⅠ型板式无砟轨道用CA砂浆的剪切应力、粘度系数与剪切速率的关系,分析了CA砂浆的流变类型,进而建立了其流变方程。
并采用粘度计研究了CA砂浆固液相体积分数与其表观粘度的关系。
研究结果表明:新拌CA砂浆在0.1~1 s-1的低剪切速率区域剪切应力与剪切速率为非线性关系,其流变方程为指数型;在1~300 s-1的高剪切速率区域剪切应力与剪切速率为线性关系,其流变方程为宾汉姆型;而在较粗略的情况下,CA砂浆的流变方程可简单表示为宾汉姆型或牛顿型。
在相同剪切速率下,CA砂浆表观粘度随固相体积分数的增加而增大,二者呈指数关系。
%Rheological property is one of the important properties of the fresh CA mortar, which has a significant impact on the liquidity and stability of the mortar. The rheological shear apparatus is adopted to study the relationship between the shear stress, viscosity coefficient of CA mortar for type slab ballastless track and sheering speed in this paper. The rheological type of CA mortar is analyzed. Thereby the rheological equation is established. And then the viscometer is a-dopted to study the relationship between the solid&liquid volume fraction of CA mortar and its apparent viscosity. The Study result shows that the relationship between shear stress and shear rate of fresh CA mortar is nonlinear in the low shear rate region (0. 1~1 s-1), its rheological equations is exponential type; in the high shear rate region (1 ~300 s-1 ) , the relationship between shear stress and shear rate is linear, therheological equation is Bingham type; and CA mortar rheological equation also can be roughly expressed as Newtonian type or Bingham type. The apparent viscosity of CA mortar increases with the increasing of solid volume fraction under the same shearing rate, as the exponential rela-tionship.【期刊名称】《高速铁路技术》【年(卷),期】2015(000)003【总页数】5页(P13-16,75)【关键词】CA砂浆;流变;剪切速率;粘度【作者】傅丽霖;曾晓辉;颜华;瞿福林;李忠继【作者单位】中铁二院工程集团有限责任公司,成都610031;中铁二院工程集团有限责任公司,成都610031; 西南交通大学土木工程学院,成都610031;中铁二院工程集团有限责任公司,成都610031;西南交通大学土木工程学院,成都610031;中铁二院工程集团有限责任公司,成都610031【正文语种】中文【中图分类】U214.1+8CA砂浆是高速铁路板式无砟轨道系统轨道板与底板间的有机-无机复合充填材料,具有调平、吸振、减振的作用,是板式无砟轨道的关键功能材料[1-5]。
利用Tracker研究气垫导轨上弹簧振子运动史振宇;丁益民;张余梦;殷子棋;蒋富丽【摘要】文章利用Tracker软件的自动追踪功能,对气垫导轨上弹簧振子的运动进行分析,得到滑块运动的数据及图像.在考虑弹簧质量的情况下,利用Tracker软件捕捉到的数据,定量地分析不同时段系统的机械能,验证在短时间段内弹簧振子系统的机械能守恒.在系统长时间的运动过程中,考虑系统中的能量损失,在Tracker分析得到滑块运动的v-t图形的基础上使用软件自带的拟合功能,对长时间段内滑块运动图像进行函数拟合,进而分析计算出气垫导轨上弹簧振子做阻尼振动的阻尼系数.【期刊名称】《物理与工程》【年(卷),期】2018(028)005【总页数】4页(P78-81)【关键词】弹簧振子;机械能;Tracker【作者】史振宇;丁益民;张余梦;殷子棋;蒋富丽【作者单位】湖北大学物理与电子科学学院,湖北武汉 430062;湖北大学物理与电子科学学院,湖北武汉 430062;湖北大学物理与电子科学学院,湖北武汉 430062;湖北大学物理与电子科学学院,湖北武汉 430062;湖北大学物理与电子科学学院,湖北武汉 430062【正文语种】中文Tracker是国外针对物理教学而开发的视频跟踪分析和建模工具软件,可以手动或自动跟踪对象的位置、速度和加速度等并动态显示[1]。
气垫导轨上的弹簧振子运动可以看作水平方向无摩擦的直线运动,在弹簧质量不能忽略的情况下,在气垫导轨上研究弹簧振子的简谐运动,将弹簧本身的动能考虑在内,可以来研究短时间内弹簧振子系统运动中的机械能守恒问题[2]。
而对于系统中长时间的运动必然要考虑黏滞阻力的存在,一般阻尼系数的计算可从品质因数的角度推算,当阻尼很小时,采用最大速度衰减法的近似求得气垫导轨的阻尼系数较为准确方便[3]。
本文通过录制气垫导轨上弹簧振子从简谐运动到阻尼振动全过程的运动视频,分不同时间段利用Tracker软件较为准确地追踪气垫导轨上弹簧振子运动中的位置,并得到其运动的相关数据。
高速铁路无砟轨道密集型路隧过渡段间短路基最优长度研究发表时间:2018-11-20T17:54:31.310Z 来源:《防护工程》2018年第21期作者:王国鹏[导读] 且造成了过渡段动力响应沿纵向的分布曲线更加非线性,进而降低列车运行的舒适度,且65m为最不利过渡段间距,即为短路基的最优长度。
中国铁路南昌局集团有限公司江西南昌 330002摘要:高速铁路无砟轨道密集型路隧过渡段的合理设计关系着列车的安全性和平稳性指标,而过渡段间短路基是开展设计、施工的核心工作。
本文选取了某一典型密集型路隧过渡段,通过数值仿真分析,计算得出了短路基的最优长度,具体结果如下:当短路基长度较小时,过渡段的整体结构刚度会增大,造成由于过渡段刚度增大引发的动力响应远远超出了由于过渡段密集带来的影响,且造成了过渡段动力响应沿纵向的分布曲线更加非线性,进而降低列车运行的舒适度,且65m为最不利过渡段间距,即为短路基的最优长度。
关键词:高速铁路;过渡段;动力响应;加速度随着我国高速铁路的快速发展,高速铁路的“四横四纵”铁路网已经基本建成,预计2020年高速铁路的运营历程将会达到3万公里[1-3]。
在高速铁路的组成部分中路隧过渡段由于其特殊性已经逐渐成为高速铁路运营安全的控制性因素之一。
高速列车经过该路段时将会产生俯冲的轮轨作用力,加速该部位轨道结构的劣化,增加后期的运营维护费用[5-7]。
路隧过渡段的设计主要包括两大部分,一部分是普通的单个路隧过渡段、一部分是具有相互影响的多个路隧道过渡段的耦合,前期目前的设计、施工技术已经基本成熟,后者则亟待开展针对性的研究,尤其是过渡段间短路基的最优设计长度[8-10]。
基于此,本文将选取某一典型密集型路隧过渡段,通过数值仿真分析,计算得出了短路基的最优长度,可为密集型路隧过渡段的合理设计提供思路。
1 过渡段仿真分析模型过渡段的几何尺寸设置如下:基床表层厚0.7m,路堤填土厚6m,隧道底部长1.0m,轨道板采用标准规格,过渡段采用掺5%水泥的级配碎石,过渡段总长度为20m。
气动载荷下高速列车设备舱裙板非稳态振动疲劳强度研究程亚军;杨明智;刘乐天;于春洋;李凡松
【期刊名称】《振动与冲击》
【年(卷),期】2024(43)9
【摘要】高速列车设备舱裙板对改善列车空气动力学性能起到重要作用,裙板除受到振动载荷外,还承受气动载荷。
随着运行速度的不断提高,裙板承受的气动载荷愈发强烈,为保证高速列车的正常运行,对裙板的疲劳评估尤为重要。
该文针对裙板在气动载荷作用下的非稳态振动特性,以实测气动载荷作为输入利用有限元仿真获取脉冲响应函数,采用时域卷积积分方法计算加速度测点位置加速度,对比试验数据进行模型验证,对比结果显示总体误差小于10%。
再采用该方法计算关注单元动应力,通过振动疲劳强度分析方法进行评估,评估结果显示裙板疲劳强度可以满足速度为400 km/h列车的需求。
【总页数】7页(P36-42)
【作者】程亚军;杨明智;刘乐天;于春洋;李凡松
【作者单位】中南大学交通运输工程学院;中车长春轨道客车股份有限公司;西南交通大学轨道交通运载系统全国重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】TH212;TH213.3
【相关文献】
1.高速列车车体气动载荷疲劳强度试验装置研究
2.气动载荷作用下高速列车横向振动虚拟惯性阻尼半主动控制研究
3.高速列车设备舱裙板气动强度研究
4.气动载荷影响下的高速列车车体疲劳强度评估方法
5.裙板格栅方向对高速列车设备舱通风性能影响研究
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Anexperimentalstudyoftheinsulationperformanceofballastlesstrackslabsreinforcedbynewfibercompositebars
YangYanga,GangWua,⇑,Zhi-ShenWua,TuZhanga,Qiong-DongYangbaSoutheastUniv.,KeyLaboratoryofConcreteandPrestressedConcreteStructuresoftheMinistryofEducation,Nanjing210096,China
bCR17BGConstructionEngineeringCo.,Ltd.,Taiyuan030006,China
highlightsSteel-fiberreinforcedpolymercompositebar(SFCB)wasintroducedintoballastlesstrackslabs.SFCBspotentiallyallowincreasedservicelifeaswellaseconomicandenvironmentalbenefits.Traditionalconstructiontechnologyissimplifiedandthecostoflabormaybereduced.InsulatingtestresultswerecomparedandsuggestionstowardawidespreaduseofSFCB.Insulatingtestresultsprovideexperimentaldatafordesigningballastlesstrackslabs.
articleinfoArticlehistory:Received1June2014Receivedinrevisedform5February2015Accepted28February2015Availableonline12March2015
Keywords:BallastlesstrackslabSteel-fiberreinforcedpolymercompositebar(SFCB)Basaltfiberreinforcedpolymer(BFRP)TrackcircuitTherailelectricpropertiesExperimentalstudy
abstractDuetoinductiveimpedancecausedbysteelmeshesintraditionalreinforcedballastlesstrackslabs,theelectricproperties,primarilyrailresistanceandinductance,ofthetrackcircuitareaffectedbyelectromag-neticinductionbetweentheslabsandtheelectriccurrentintherail.Thisproblemresultsinpoortransmis-sionperformancethroughthetrackcircuit.Insulatingheat-shrinkablesleevesbetweenthesteelmesheshavebeenusedtoimprovetheinsulationcapabilityofsteelmeshesinslabs;however,theyreducethebondingperformancebetweenthesteelbarsandconcrete.Becauseofthehighlyinsulatingpropertiesoffiberreinforcedpolymer(FRP)andsteel-fiberreinforcedpolymercompositebar(SFCB),thesecompositematerialshaveshownpromisetoovercometheinsulationproblem.Inthestudyreportedinthispaper,sin-gleanddoublelayermeshesandballastlesstrackslabsweremanufacturedandtestedforthefirsttime.Intheresearchreportedherein,basaltfiberreinforcedpolymer(BFRP)andSFCBwereusedinmeshesandslabs,respectively.Theelectricpropertiesoftherailaffectedbythesemeshesandslabswereinvestigatedandcomparedwithsteelmeshesandordinaryreinforcedballastlesstrackslabs(RC).Asthetestresultsdemonstrated,thesignalfrequencyanddistancebetweentheslabsormeshesandtherailhadasignificantimpactontheelectricpropertiesoftherail.Furthermore,thevariationinrailresistanceinducedbytheslabsormeshesincreaseddrastically,whilethechangeinrailinductanceincrementvariedslowly.BFRPandSFCBusedastransversereinforcementofslabsormeshesreducedthevariationintheelectricpropertiesoftherail.BFRPreinforcedballastlesstrackslabshadthehighestinsulatingperformance,whilethosewithSFCBdemonstratedthesecondhighestperformance.Ó2015PublishedbyElsevierLtd.
1.IntroductionComparedwithaballastedtrackslabsystem,aballastlesstrackslabsystemexhibitsbetterperformanceintermsofstability,dura-bility,andmaintenance,andtheballastlesssystemhasbeenwidelyusedinhigh-speedrailwaysinJapan,Germany,andChina.Untilrecently,ballastlesstrackslabswereextensivelyusedintheballastlesstrackslabsystem.Germany’sRheda,Japan’splate-type,andChina’sCRTSballastlesstrackslabsareexamplesofsuchtrackslabs[1–3].Intherailwaysystem,aresonantjointlesstrackcircuitiscom-monlyusedinmanycountries[4–11].Theclosed-loopcircuit,whichconsistsoflongitudinalandtransversereinforcementsintheballastlesstrackslabs,significantlyreducesthetransmissionperformanceofthetrackcircuitbecauseamutualinductanceiscreatedbetweentheballastlesstrackslabsandtheelectriccurrent
http://dx.doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2015.02.0760950-0618/Ó2015PublishedbyElsevierLtd.
⇑Correspondingauthor.
E-mailaddresses:yystudio@126.com(Y.Yang),g.wu@seu.edu.cn(G.Wu),zsw@mx.ibaraki.ac.jp(Z.-S.Wu),459194528@qq.com(T.Zhang),774133757@qq.com(Q.-D.Yang).
ConstructionandBuildingMaterials83(2015)7–18ContentslistsavailableatScienceDirectConstructionandBuildingMaterials
journalhomepage:www.elsevier.com/locate/conbuildmatintherail;thus,theeffectontheelectricalproperties(therailresistanceandinductance)oftherailposesasignificantproblem[11–16].Hence,numerousmeasureshavebeenundertakentoimprovetheinsulationpropertyofthesteelbars,i.e.,paintinganinsulationcoatingontosteelmeshes,applyingheat-shrinkablesleeves,orusinginsulatingcards.Unfortunately,theinsulationcoatingiseasilybrokenintheprocessofconstructingtheballast-lesstrackslabs,andtheinsulationcapabilityisreducedasaresult.Inaddition,thebondingperformancebetweenthesteelbarsandconcretetendstodeteriorate,andthecostoflaborishigherduetothecomplexconstructiontechnology[15,16].Fiber-reinforcedpolymercompositebars(FRPs),whicharecomposedofnon-metallicmaterials,providegoodinsulationper-formance(exceptforcarbon-fiber-reinforcedpolymercompositebars(CFRPs)),betteranti-corrosionproperties,highertensilestrength,andalighterweightcomparedtoordinarysteelbars[17–22].FRPcompositesthathavebeenextensivelystudiedincludecarbon-fiber-reinforcedpolymers(CFRPs),glass-fiber-rein-forcedpolymers(GFRPs),aramid-fiber-reinforcedpolymers(AFRPs)andbasalt-fiber-reinforcedpolymers(BFRPs).Mostrecently,researchershavebeguntostudytheapplicationofFRPtobuildinginsulationinMRIroomsandballastlesstrackslabs,amongotherusages.However,FRPcompositeshavedistinctlydifferentcharacteristics.Forinstance,CFRPscannotbeusedasinsulatingmaterialsbecauseoftheirhighelectricalconductivity[23].GFRPshaveexcellentinsulatingproperties,buttheiranti-al-kaliproprietyisnothigh[20].Meanwhile,AFRPscannotbeusedextensivelyincivilengineeringbecauseoftheirhighcost;onthecontrary,duetotheirstronginsulatingcharacteristicsandhighperformancepriceratios,BFRPsareabetteralternativeforthisapplication.However,inadditiontotherequiredmechanicalprop-ertiesandinsulatingperformance,anynewalternativematerialshouldalsopossessaminimummodulusofelasticity.Unfortunately,withmoduliofelasticityofapproximately40GPa,BFRPsdonotsatisfythisrequirement.Toovercomethismajorshortcoming,Wuetal.[24]proposedandmanufacturedanovelsteel-fiberreinforcedpolymercompos-itebar(SFCB),whichisthesubjectofthestudypresentedinthispaper.SFCBhavesteelbarsastheinnercoreandarecoatedbyalongitudinalFRP(withmorestablesecondarystiffness);thus,thisnovelcompositebarhasthehighperformanceandadvantagesofFRP,asdiscussedabove,whilethepresenceofthesteelcoreallevi-atestheshortcomingsofFRP.ThespecificanduniquefeaturesofSFCBareasfollows[15,24–27]:(1)theyincorporatemostoftheinsulatingcapabilitiesandcorrosionresistanceofFRPtoavoidtheloopcausedbysteelmeshes,whiletheyprotectthesteelbars