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原文传递有轨电车轨道结构振动传递特性和行车动力特性分析

论文题名：	有轨电车轨道结构振动传递特性和行车动力特性分析
关键词：	有轨电车;轨道结构;振动传递;行车动力
摘要：	随着城市轨道交通的发展，有轨电车作为一种有效的交通方式也快速发展，但在城市人口密集地区，还是不可避免的带来了振动污染，因此，加强对有轨电车轨道结构减振的研究具有十分重要的意义。本文在总结和归纳国内外有轨电车轨道结构及其减振研究的基础上，利用有限元的分析方法，结合振动传递特性和车辆-轨道耦合动力学理论，建立了有轨电车车辆模型、三种轨道结构（普通轨道结构、橡胶减振垫轨道结构和钢弹簧浮置板轨道结构）模型和车辆-轨道耦合模型，对三种轨道结构的垂向振动传递特性和行车动力特性进行了对比分析，并对不同轨道结构的振动及隔振效果进行了评价。同时，本文还研究了随机不平顺和敏感波长的谐波不平顺对轨道结构动力性能的影响，从而为有轨电车轨道结构的设计及使用提供理论支撑。主要研究内容和结论如下: 　　(1)根据车辆振动传递特性分析，目前常用有轨电车车体、转向架、轮对的主要共振频率分别为1.7Hz、6.26Hz、9.73Hz，根据频率、车速和波长的关系若有轨电车速度范围为30～70km/h，车辆各部件主要振动频率对应的敏感波长范围应为0.8m～15m。　　(2)根据本文选用的有轨电车轨道形式及参数，钢弹簧浮置板轨道在频率15Hz以上开始产生隔振效果，橡胶减振垫轨道在30Hz以上开始产生隔振效果，其隔振效果略差于钢弹簧浮置板轨道，两种轨道插入损失相差约12dB。　　(3)所选用的工字轨和槽型轨在低频段振动差别不大，在高频阶段会产生一定的差异。60kg/m工字轨在1098Hz处发生pined-pined共振，59R2槽型轨在1040Hz处发生pined-pined共振，不同轨道结构分别采用这两种钢轨时，不影响轨道结构的隔振效果。　　(4)在只考虑轨道结构自身不平顺的情况下，分别采用不同轨道结构进行行车动力特性分析时，与传递特性的分析结果相似，橡胶减振垫轨道和钢弹簧浮置板轨道都会在减小基础振动的同时增大钢轨和轨道板的振动，其中，采用钢弹簧浮置板轨道和橡胶减振垫轨道分别会使基础的振动减少11dB、2dB，钢弹簧浮置板轨道的隔振效果最好。　　(5)在有轨电车三种车辆-轨道耦合系统分别加上随机不平顺，与未加不平顺的相比，都会使钢轨、轨道板及基础的振动加大。与加随机不平顺的普通轨道相比，钢弹簧浮置板轨道和橡胶减振垫轨道分别使钢轨的振动增加8dB、5dB，轨道板的振动增加7dB、6dB，基础的振动减少21dB、7dB。　　(6)通过对加敏感波长的谐波不平顺的三种轨道结构系统的动力响应分析可知，与未加不平顺和加随机不平顺的结果相比，敏感波长的谐波不平顺使车辆轨道结构系统的振动增加最多。采用不同的敏感波长，轨道结构系统各个环节的振动也会不同，影响橡胶减振垫轨道和钢弹簧浮置板轨道的振动和隔振效果。
作者：	王晓盼
专业：	道路与铁道工程
导师：	谷爱军
授予学位：	硕士
授予学位单位：	北京交通大学
学位年度：	2017
正文语种：	中文