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高速铁路平纵断面轮轨系统振动特性
| 论文题名： | 高速铁路平纵断面轮轨系统振动特性 |
| 关键词： | 高速铁路;平纵断面;轮轨系统;振动特性 |
| 摘要： | 随着我国高速铁路的全面建设与快速发展，高速铁路的运营里程已位居世界第一。但是我国关于高速铁路的研究起步较晚，平纵断面许多参数仍以普通铁路的试验结果为基准，或参考国外高速铁路经验，由此导致了相关问题的出现:一方面，随着车辆运行速度的不断提高，轮轨系统的振动加剧，基于静态或准静态的分析方法不能完全满足高速铁路线形参数的动态设计要求;另一方面，国外高速铁路的运营里程及所处地形环境均与国内不同，其参数的可靠性有待验证。因此，本文基于多体系统动力学，研究分析了高速铁路平纵断面轮轨系统的振动特性，为高速铁路平纵断面参数的动态设计与匹配提供了理论依据。 论文首先对高速铁路平纵断面设计参数的静态选取方法作了简要介绍，给出了高、中速共线运输模式下的圆曲线半径和超高，并根据舒适度条件允许的超高时变率限值和离心加速度限值，给出了缓和曲线长度和竖曲线半径的规范取值，各参数按传统的线形设计进行计算。 运用SIMPACK软件平台，通过对高速动车组进行简化处理，建立了高速车辆通过平纵断面的动力学分析模型，并针对车辆高速通过平纵断面时轮轨系统的动力响应特性，对比分析了采用多节车与单节车模型的仿真计算结果。结果表明，在不考虑牵引和制动时，采用多节车模型计算得到的动力学指标值与采用单节车模型得到的指标值差异甚微。 为了探明高速铁路平纵断面参数设计与匹配的动态规律，论文分析了平纵断面各参数对高速铁路轮轨系统动力性能的影响。结果表明，高速铁路线路超高与圆曲线半径的匹配需同时满足高、中速车辆共线运行时对轮轨系统动力响应特性的要求;缓和曲线长度需根据圆曲线半径进行性能匹配设计;轮轨垂向动力性能指标随竖曲线半径的增大近似线性减小，但几乎不受纵断面坡度差的影响。 论文进一步分析了平、纵面不同匹配组合方式对高速铁路轮轨系统动力性能的影响。结果表明，竖缓重合与竖圆重合相比无匹配时主要增大了轮重减载率和车体垂向加速度;竖曲线起（止）点与平面直缓（缓直）点、缓圆（圆缓）点重合时，其动力性能相比竖、缓曲线和竖、圆曲线在非关键点重合时的情况较差。 |
| 作者： | 杨久川 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 王开云 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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