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桥梁刚度对车辆走行性影响的有限元分析
| 论文题名： | 桥梁刚度对车辆走行性影响的有限元分析 |
| 关键词： | 简支梁桥;桥梁刚度;车桥动力响应;多体动力学;有限元仿真 |
| 摘要： | 随着经济生产的发展，人民群众对出行的需求越来越高。高速铁路以其特有的高速、清洁、便利、舒适等条件，成为了出行的一大重要选择。高速铁路由于速度快，其对线路曲率要求很高，故桥梁在高速铁路中的比重很高，而简支梁桥又是高速铁路中最常用的桥梁类型，所以以简支梁桥为背景研究车桥耦合动力响应是十分必要的，其中的主要内容还是研究动车通过桥梁的安全性和舒适性。本文旨在对桥梁刚度对车辆走行性影响进行系统分析，内容主要研究时速和刚度两变量对车辆桥梁动力响应的影响，得出了速度和刚度对车辆走行性的影响规律。本文特点就是结合工程实际，运用SIMPACK和ANSYS软件进行车桥动力响应研究，对走行性研究进行规律性研究。由于简支梁的刚度要求规范中有明确提到，中外学者对高速铁路简支梁桥的研究又有很多，对本文的研究有很大的指导。 本文的主要内容： (1)介绍高速铁路发展和现状，着重说明了高速铁路桥梁和高速铁路车辆的特点，阐述了车桥耦合动力学的发展和主要研究成果，表述了本论文的研究内容和意义。 (2)多体动力学是本论文很重要的基础理论，在第二章进行了详细的描述，同时也对拉格朗日方程和车桥空间动力学进行了表述。 (3)通过规范建立32m三维有限元简支梁模型和车辆模型，介绍了软件联合仿真的方式，并对相应的动力响应标准进行了描述。 (4)分别采取单双线、5个刚度、5个速度的控制因素，对建立的模型进行单线和双线的车桥耦合计算。对车体的动力响应如脱轨系数、轮重减载率、横向加速度、竖向加速度进行计算和评价，其中刚度系数大于1时，其车体横竖向加速度变化减小，工程中在现有基础上增大桥梁刚度对平稳性的增加意义不大；对桥梁动态响应如跨中横向振动位移、跨中横向振动加速度、跨中竖向振动位移、跨中竖向振动加速度进行计算和评价。 (5)对刚度、速度这两个因素作用在车辆走行性的影响进行了总结分析，单双线的车桥动力响应分析，较为明显的差异在于平稳性，双线平稳性差于单线，也符合常识。双线在桥梁动力响应的图像规律较为明显，其余并无较大差异。并对此命题提出展望。 |
| 作者： | 张晓波 |
| 专业： | 工程力学 |
| 导师： | 吴亚平 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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