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钢弹簧浮置板减振轨道优化设计研究
| 论文题名： | 钢弹簧浮置板减振轨道优化设计研究 |
| 关键词： | 刚度理论;钢弹簧浮置板;轨道减振;优化设计;有限元分析 |
| 摘要： | 近些年来轨道交通得到了快速发展，它给人们工作生活带来了许多的便利。然而轨道交通给我们带来许多便利的同时，它所产生的振动和噪声问题也相继开始困扰人们的日常生活。钢弹簧浮置板轨道结构体系能够有效地降低列车行驶过程中引起的振动，是现在世界各国应用最为广泛的减振降噪措施之一。为了更好的运用钢弹簧浮置板轨道，减轻振动对人们生活的影响，本文主要借助VisualFortran语言编程，结合ANSYS10.0有限元分析软件，根据现场实际测试结果来对钢弹簧浮置板轨道进行优化设计，并验证了优化设计结果的可行性。本文主要完成工作如下: (1)查阅大量的国内外文献资料，认真地分析钢弹簧浮置板轨道结构特点以及目前钢弹簧浮置板轨道系统的应用情况，为钢弹簧浮置板的优化设计提供理论基础。 (2)在研究生学习期间多次参加钢弹簧浮置板轨道减振测试工作，并对试验检测得到的数据进行收集、整理、分析和处理，这就为钢弹簧浮置板的优化设计工作提供依据。 (3)运用Visual Fortran语言编写程序，并且结合相关钢弹簧浮置板轨道减振原理，从钢弹簧浮置板尺寸方面优化设计钢弹簧浮置板轨道体系。通过分析不同厚度、长度和宽度时钢轨和浮置板变形情况，并结合规范设计要求选取最优几何尺寸，确定出钢弹簧浮置板的最优尺寸是:长度30m，宽度2.6m，厚度40cm。并通过试验检测加以验证，最终得出:与现有浮置板道床相比，新型钢弹簧浮置板道床的钢轨、浮置板铅垂向振动加速度级分别增大了2.4dB、5.3dB;隧道壁铅垂向振动加速度级减小了4.5dB;隧道壁横向振动加速度级减小了10.0dB。 (4)运用相关有限元知识，建立钢弹簧浮置板轨道有限元模型，分析对钢弹簧浮置板优化设计后新型钢弹簧浮置板轨道的动力特性。结果表明，减振优化设计后的钢弹簧浮置板固有频率降低，有利于减振，这也证实本文钢弹簧浮置板减振优化设计的合理性。 (5)系统地分析钢弹簧浮置板过渡段的整体刚度，通过计算分析能够得出，浮置板过渡段的整体刚度随着过渡段长度的增加而增大。因此，在实际工程施工中钢弹簧浮置板过渡段不宜选取太长。结合钢弹簧浮置板减振轨道的优化设计，对钢弹簧浮置板过渡段进行优化设计，对比分析得到过渡段20m为最优长度。通过实际检测试验，能够看出新型钢弹簧浮置板过渡段比现有过渡段减振效果明显，达到了优化设计目标。 |
| 作者： | 王富双 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 岳渠德 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 青岛理工大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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