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低速磁浮轨道结构温度效应及力学分析
| 论文题名： | 低速磁浮轨道结构温度效应及力学分析 |
| 关键词： | 低速磁浮交通;有限元方法;温度效应;力学分析;轨道结构 |
| 摘要： | 低速磁浮交通技术研究虽历经半个世纪，但其工程应用少，目前国际上尚未形成较为成熟的技术标准。我国参考轮轨交通技术标准，结合国内低速磁浮试验线工程建设经验，正在制订中低速磁浮交通技术标准，但因为长期以来国内外低速磁浮轨道结构的基础研究较少，磁浮轨道结构设计尚缺乏足够的理论依据和基础数据。例如，目前高架桥轨道梁结构设计很少考虑温度应力与变形，对低速磁浮轨排结构变形与动力响应缺乏清晰的认识，轨排结构优化设计尚缺乏相关的理论依据等。在此背景下，本文建立了细致的低速磁浮轨道结构有限元模型，首先对低速磁浮轨道梁在不同温差作用下的温度效应进行分析，其次，开展了不同列车荷载工况下低速磁浮轨道结构的静力学分析，最后，建立低速磁浮车辆与轨道耦合振动分析模型，仿真分析了低速磁浮轨道动力学响应。 在低速磁浮轨道结构分析的基础上，利用建立的低速磁浮轨道有限元模型，运用温度耦合应力分析的方法，计算上下表面温差及左右表面温差作用下低速磁浮轨道梁的温度变形，并与磁浮规范中所规定的限值进行了比较分析。计算结果表明，磁浮轨道梁的温度沿温差荷载作用方向近似线性分布，温度梯度随温差值增加而增大;在本文计算条件下，当温差荷载大于20℃时，温度引起的磁浮轨道梁竖向或横向挠度超过高速磁浮交通相关规定限值，故实际工程应用中有必要对低速磁浮轨道梁的温度效应进行校核分析。 建立考虑轨排连接件的低速磁浮轨道静力学分析模型，计算了三种低速磁浮列车静荷载作用下轨道结构的应力与变形，并依据相关设计标准与规范对其结构受力与变形进行初步评估。进一步建立了低速磁浮列车与轨道结构耦合振动分析模型，计算分析了不同行车速度下低速磁浮轨排结构的动力响应，获得轨排结构动力响应基本特征及其随行车速度和轨下胶垫刚度的变化规律。本文研究结果为低速磁浮轨道结构工程设计及优化提供了理论基础和应用参考。 |
| 作者： | 张凯 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 赵春发 |
| 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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