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FT-1扣件系统合理刚度与力学特性分析研究
| 论文题名： | FT-1扣件系统合理刚度与力学特性分析研究 |
| 关键词： | 有轨电车;扣件系统;合理刚度;力学特性 |
| 摘要： | 随着国内现代有轨电车的大力发展，扣件系统是轨道结构重要的组成结构之一，与之对应的有轨电车专用的扣件系统的理论研究目前在国内却鲜有研究。所以本文建立了有轨电车列车-轨道耦合系统动力学模型，研究了现代有轨电车扣件系统的合理刚度。建立了整组FT-1扣件系统有限元模型，对比研究了整组扣件建模与单个部件建模对扣件力学分析的影响;研究了不同轨下胶垫的刚度对扣件系统的影响。开展了FT-1扣件系统的动力特性试验分析。主要得到以下几个结论。 (1)确定了现代有轨电车扣件系统合理刚度范围在30kN/mm-50kN/mm。此时钢轨的垂向位移最大值在0.76mm-0.51mm。 (2)整组建模相比单独建模得到的结果更加准确合理，特别是在各个部件之间有接触的地方，整组建模相比单独建模计算有很大的优势，应力的位置和应力的幅值更加可靠。 在设计荷载作用下，不同的轨下胶垫的刚度对扣件系统的各个部件的受力和变形都可能带来影响。胶垫刚度从20kN/mm-90kN/mm时左侧弹条的弹程和应力逐渐增大，且二者的增大趋势相同;右侧弹条最大应力值均达到1665MPa，右侧弹条的弹程逐渐减小。胶垫刚度的变化对尼龙垫板受力影响很大，刚度越大尼龙垫板的承受横向力的面与垫板承受钢轨竖向力的面的相交处的应力越小，所以在设计胶垫刚度时应注意胶垫刚度对尼龙垫板的影响。胶垫刚度从20kN/mm-90kN/mm时，轨距变化值从轨距变化值6.347mm减小到3.644mm，轨距变化值减小的幅度越来越缓，所以从轨距保持角度来说，胶垫的刚度越大越好。所以据此也建议扣件刚度合理刚度取值应不小于30kN/mm。 (3)通过试验得到FT-1扣件系统的振动特性及轨头和轨底垂向加速度频响函数，在减振时需重点关注590Hz、1380Hz、1690Hz、2630Hz这四个频率。通过时频分析能够清晰找到振动的关键频率是1690Hz、2630Hz，从而采取相应的减振措施有效抑制轨道结构的振动。 |
| 作者： | 王伟平 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 陈嵘 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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