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原文传递减振轨道模型计算及其应用研究

论文题名：	减振轨道模型计算及其应用研究
关键词：	高速列车;减振轨道;受力特性;耦合动力学
摘要：	随着高速列车的日益兴起和轨道交通的迅速发展，列车的运行速度大幅度提高，列车速度提升的同时将会使列车轮轨之间的相互作用力明显增强，过大的轮轨作用对行车安全将构成巨大隐患。本文建立了一系列轨道的模型以及车辆的模型，将对研究列车在高速运行的情况下车辆与轨道的受力特性有重要的现实意义和重要的理论价值。结合实际工程，本文的研究工作有: 　　(1)根据对现行的新型的减振轨道的研究，结合轨道力学模型，基于假定，建立起叠合梁模型。借助Visual Fortran语言编写程序，研究在准静态下轨道结构在列车荷载作用下的钢轨及其轨枕的力学特性。　　(2)基于车辆-轨道动力学原理的研究，建立了了车辆-轨道耦合动力学的模型。根据达朗贝尔原理，详细地推导了车辆系统及其轨道系统各部分参振质量的振动方程。对于轮轨相互作用力的求解，通过建立空间的力学模型利用Herz非线性弹性接触理论可得到轮轨法向力。采用逆傅里叶变换的方法对轨道不平顺功率谱进行数值仿真，得到不平顺时域样本，从而建立线路的激励模型。在求解车辆-轨道耦和动力学这种大型非线性方程组的过程中，借用New-mark的数值积分法求解。　　(3)运用编制好的车辆-轨道耦合动力学程序去模拟普通高速列车在高速运行情况下的动力响应。通过分析程序模拟的在不通车速情况下、不同车辆参数情况下的数值结果，对研究高速情况下列车稳定性以及指导优化车辆参数有重要的意义。　　(4)结合北京六号线工程，将前边所建立的轨道垂向、横向、纵向准静态模型以及车辆-轨道耦合动力学模型在城市地铁中进行了应用。分析地铁车辆在时速80km/h的情况下，在纵向轨枕轨道结构上行驶时，钢轨的支承反力、轨枕支承反力、钢轨与轨枕的准静态位移的变化情况，以及在车辆-轨道动力学程序模拟下的各动力学的响应，并将仿真模拟结果与实测数据相对比进一步证明了程序的可信性。
作者：	王国栋
专业：	桥梁隧道工程
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：	2015
正文语种：	中文