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高速列车-无碴轨道-桥梁系统耦合振动的动力学分析
| 论文题名： | 高速列车-无碴轨道-桥梁系统耦合振动的动力学分析 |
| 关键词： | 高速列车;无碴轨道;动力学分析;悬挂系统参数;轨道不平顺;耦合振动响应 |
| 摘要： | 随着列车速度的提高，高速列车与轨道、桥梁等结构的相互作用问题也日益突出。列车运行时会对轨道和桥梁结构产生冲击作用，引起结构的振动，而这些结构振动又会反作用于列车，影响列车运行的平稳性和安全性。高速列车运行平稳性和安全性等问题得到了社会的广泛关注，因此研究影响高速列车-无碴轨道-桥梁系统耦合振动响应的因素具有重大意义。 本文对高速列车-无碴轨道-桥梁系统的耦合振动问题及列车运行平稳性的影响因素进行了研究。主要的研究工作如下： (1)建立了高速列车-无碴轨道-桥梁系统耦合振动模型。关于车辆系统，应用D｀Alembert原理，建立了6自由度的车辆振动模型；关于轨道系统，将钢轨和桥梁视为有限长的简支梁，采用Bernouli-Euler梁模型，轨道板简化为两端自由的Bemouli-Euler梁模型。考虑车辆、轨道和桥梁之间互相作用力的耦合，建立了高速列车-无碴轨道-桥梁系统耦合振动方程，运用振型叠加法，将仿真模型离散化，然后采用Newmark-β积分法进行求解，得出高速列车-无碴轨道-桥梁耦合系统的振动响应。 (2)基于高速列车-无碴轨道-桥梁系统耦合振动模型分析了车辆悬挂系统参数对系统的影响。通过得到的耦合系统的振动响应，根据Sperling指标公式得出平稳性指标，来反映车辆的振动程度及旅客的乘坐舒适度。然后通过改变车辆悬挂系统的参数大小，即刚度值和阻尼值，分别研究了一系和二系悬挂系统参数的变化对车辆运行平稳性的影响。 (3)基于高速列车-无碴轨道-桥梁系统耦合振动模型分析了轨道不平顺对系统的影响。对各国铁路上普遍存在的钢轨波浪形磨耗进行模拟，采用谐波激扰模型。通过改变轨道不平顺参数，即波长和波深，分别研究了短波不平顺和长波不平顺对耦合系统振动响应的影响。 |
| 作者： | 邱哲峰 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 朱忠奎 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 苏州大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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