毛建锋
- 作品数：11 被引量：51H指数：4
- 供职机构：中南大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金铁道部科技研究开发计划中央高校基本科研业务费专项资金更多>>
- 相关领域：交通运输工程机械工程建筑科学更多>>
- 基于车桥耦合随机振动的桥梁动力安全性分析被引量：11
- 2016年
- 研究目的：列车通过桥梁时，过大的桥梁振动会影响桥上列车运行的安全性。为保障列车的安全平稳运行，需建立考虑车桥耦合的随机振动模型，并对桥梁动力性能进行分析。本文基于空间车桥时变耦合系统模型，引入不平顺功率谱，编制基于MATLAB的车桥耦合随机振动分析程序，采用虚拟激励法计算车桥振动响应的标准差。研究结论：（1）与Monte Carlo法相比，虚拟激励法对标准差以及响应功率谱的求解十分简单快速，虚拟激励法分析车桥随机振动精度更高，计算效率提高了1～2个数量级；（2）利用三倍标准差原理，得到随机响应可能出现的上下界限区间，与规范限值比较，从而为桥梁动力安全性分析提供一种新思路；（3）桥梁跨中横向加速度和横向振幅的最大值和最小值曲线基本呈对称分布，其随机性较大，对于桥梁竖向加速度，确定性响应部分与由轨道不平顺引起的随机响应同样重要；（4）桥梁跨中竖向位移的随机性不大，主要由确定性荷载决定其大小；（5）该研究成果可为考虑车桥耦合随机振动的桥梁动力性能评价提供科学依据。
- 余志武谈遂毛建锋
- 关键词：虚拟激励法安全性功率谱
- 基于改进点估计法的随机车桥竖向振动分析被引量：7
- 2020年
- 铁路混凝土桥梁在施工制造过程中不可避免会造成结构参数的随机性(如混凝土弹性模量、密度等),列车在运营过程由于旅客及货物的随机性会造成列车车体质量的随机性,这些随机性在列车桥梁随机振动中不可忽略。建立了竖向车桥耦合振动模型,利用基于自适应降阶的改进点估计法及Newmark-β积分法编制了随机车桥竖向振动程序,分析了考虑列车车体质量与桥梁结构参数随机的列车、桥梁随机响应的前四阶中心矩,与Monte Carlo法对比结果表明,改进点估计法能够高效精确地计算车桥耦合随机响应,效率提高了2~3个数量级。在得到相应的前四阶中心矩后,通过立方正态变换技术拟合出响应的概率密度函数,该方法可为列车-桥梁极限状态设计提供参考。
- 刘祥蒋丽忠向平毛建锋毛建锋
- 车辆参数随机的车桥竖向随机振动分析被引量：23
- 2015年
- 车辆参数的随机性对车桥耦合随机振动的影响不可忽略。基于车-桥竖向耦合模型，考虑车辆荷载及一系、二系竖向弹簧刚度与弹簧阻尼的随机性，采用数论选点法对多维随机变量选取离散代表点，并基于正态分布利用 Voronoi区域对代表点集进行剖分赋得初始概率；建立概率密度演化随机动力方程，基于 MATLAB编制车桥耦合随机振动分析程序；采用 newmark-β积分法及带TVD格式的双边差分法计算车桥振动响应均值、标准差及时变概率密度演化分布。结果表明：与随机模拟法相比，概率密度演化法分析车桥随机振动精度更高，计算效率提高1~2个数量级；车辆载重随机荷载是车桥竖向耦合随机响应的主因之一；不可忽略二系竖向弹簧随机刚度及随机阻尼对列车竖向振动的影响；桥梁挠度均值整体随车速先增大后减小，其变异系数受车速的影响。
- 余志武毛建锋谈遂曾志平
- 重载铁路路桥过渡段道砟颗粒运动及能量特征对比分析被引量：1
- 2023年
- 重载列车循环动载作用下有砟道床动力响应与其支承刚度和道砟颗粒的细观运动密切相关,然而目前尚无定量的影响规律和关联机制。针对此不足,选取国内某运煤专线重载铁路典型路桥过渡段开展现场动力响应测试,在有砟道床不同位置处埋设新型智能颗粒传感器(SmartRocks),实时监测列车通过时道砟颗粒的运动姿态变化,进而对比分析不同道床支承条件下道砟颗粒运动及其能量特征沿行车方向和轨道结构横断面的变化规律。研究结果表明:列车动载作用下轨枕下方道砟颗粒的竖向加速度和旋转角呈明显的周期性,其在水平面内的转动角度相对较大且不可回复,可将相邻车厢的相邻转向架作为一个加载单元用于分析道砟颗粒的振动特性;路-桥渐变区、桥台以及桥梁跨中处轨枕下方道砟颗粒的运动以竖向为主且纵向次之,桥梁跨中处钢轨支点下方道砟颗粒振动能量约为路基段的2~3倍;随着道床下部支承刚度逐渐增加,道砟颗粒粒间作用力逐渐增大,颗粒上升加速度逐渐增大并与下沉加速度逐渐接近;刚性支承道床其道砟颗粒振动幅度较大且周期性相对较弱,刚性支承自身振动的叠加作用较为显著;桥上道床脏污板结严重处的轨枕端部道砟颗粒几乎未发生转动,此处应是日常养护维修作业的关注重点。可为重载铁路有砟道床健康智能监测、动力性能精准感知和劣化风险自主预警提供理论依据和技术指导。
- 肖源杰肖源杰王萌华文俊赵红军毛建锋毛建锋
- 关键词：重载铁路过渡段铁路桥梁道砟
- 路基不均匀沉降下列车-有砟轨道-路基三维耦合系统动力响应分析
- 2023年
- 基于多体动力学与有限单元法建立列车-有砟轨道-路基三维耦合系统精细化数值模型,并提出一种新的迭代方法,将路基余弦型不均匀沉降作为位移边界条件,通过判断轨道结构与路基结构间的接触状态,研究路基不均匀沉降和列车荷载共同作用下的轨道结构伴随性变形,计算列车动力响应、轮轨接触力和轨枕与道砟间的接触力等,进而模拟分析不同波长和幅值的不均匀沉降对上述动力响应和轨枕空吊等病害的影响,揭示路基不均匀沉降与钢轨变形之间的映射关系。研究结果表明:轨道结构伴随性变形随路基沉降幅值的增大而增大,且在一定沉降范围内引发轨枕空吊等病害;耦合系统结构动力响应随路基沉降幅值的增大而增大;随沉降波长增大,轮重减载率和轮轨力减小,而车体竖向加速度呈现先增大后减小的变化趋势,并存在10 m左右的敏感波长使得车体竖向加速度最大;路基不均匀沉降可加剧轨枕和有砟道床间的相互作用,进而加剧沉降发展。
- 肖源杰周思嘉畅振兴毛建锋华文俊徐炳隆王卫东秦怀兵
- 关键词：有砟轨道路基不均匀沉降轨道不平顺
- 一种铁路车轨桥系统动态响应预测方法、系统及介质
- 本发明公开了一种铁路车轨桥系统动态响应预测方法、系统及介质，通过将车速和轨道不平顺样本输入到车‑轨‑桥系统耦合随机分布物理模型，得到对应的桥梁动态响应以及车‑轨‑桥系统的有效载荷，并提取车‑轨‑桥系统的总体刚度矩阵，进而...
- 余志武伍军毛建锋李铮谈遂屠嘉杨
- 车桥耦合振动高速铁路典型桥梁动力系数研究
- 2022年
- 国内外规范目前定义的桥梁动力放大系数无法全面反映各复杂因素对桥梁动力性能的影响,在设计阶段,“逢桥必算”成为常态。针对此问题,该研究通过建立高速列车-轨道-桥梁系统耦合振动模型,对33座桥梁在不同列车类型、不同车速荷载下的动力特性进行仿真分析。基于概率统计学原理,引入“谱函数”的概念,以结构自振周期为指标,在一定保证率的前提下拟合得到了适合计算车桥耦合下桥梁结构动力放大系数谱的函数表达式。另选取了10座桥梁进行车桥耦合仿真计算分析,以验证动力放大系数谱方法的适用性,结果表明,该方法具有一定的保证率和适用性。最后,提出了一些改进该方法精度的建议。
- 吴大宏屠嘉杨苏伟孙树礼余志武毛建锋
- 关键词：动力放大系数谱函数
- 车桥竖向随机振动的概率密度演化分析被引量：14
- 2015年
- 基于车-桥竖向耦合模型,引入不平顺功率谱随机谐和函数,采用N维超立方体点集（gp集）选取离散随机频率代表点,得到代表性轨道高低不平顺随机激励样本并进行慢变调制;建立概率密度演化方法的随机动力方程,基于MATLAB编制车桥耦合随机振动概率密度演化分析程序;采用newmark-β积分法及带TVD格式的双边差分法计算车桥振动响应的均值、标准差及时变概率密度演化分布。研究结果表明：与Monte Carlo法相比,概率密度演化法分析车桥随机振动精度更高,计算效率提高1-2个数量级;输入均匀随机分布频率和初相位的轨道不平顺激励,输出响应并非均匀分布,随车速先增加后减少,概率分布呈高斯型分布;轨道不平顺引起的系统随机响应受车速影响较大。
- 余志武毛建锋谈遂曾志平
- 关键词：轨道高低不平顺功率谱
- 一种列车-轨道-基础结构系统动力响应求解方法及其系统
- 本发明公开了一种列车‑轨道‑基础结构系统动力响应求解方法及其系统，其包括构建列车‑轨道‑基础结构相互作用模型，其将列车、轨道视为子系统A，将基础结构系统视为子系统B；基于车‑轨道‑基础结构相互作用模型进行数值仿真得到系统...
- 徐磊余志武刘虎兵谈遂毛建锋单智王卫东娄平朱志辉王琨宋力柏文陈志辉盘柳朱仔旭闫斌陈伟
- 一种铁路车轨桥系统动态响应预测方法、系统及介质
- 本发明公开了一种铁路车轨桥系统动态响应预测方法、系统及介质，通过将车速和轨道不平顺样本输入到车‑轨‑桥系统耦合随机分布物理模型，得到对应的桥梁动态响应以及车‑轨‑桥系统的有效载荷，并提取车‑轨‑桥系统的总体刚度矩阵，进而...
- 余志武伍军毛建锋李铮谈遂屠嘉杨
