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原文传递板式轨道竖向静动力特性分析

论文题名：	板式轨道竖向静动力特性分析
关键词：	高速铁路;板式轨道;有限元;静力学特性;动力学特性;轮轨力
摘要：	对于300-350km/h的高速铁路,无砟轨道结构被认为是首选方案。由于无砟轨道仍处于发展阶段,对于它计算研究理论还需要不断完善。面对在突飞猛进的客运专线建设大潮中板式轨道大范围使用的情况,加强板式轨道静力和动力方面的研究显得尤为必要。　　本文选用博格板式无砟轨道结构型式,视板式无砟轨道系统为梁-板-实体-板组合结构体系,建立基于组合结构体系的有限元模型。钢轨采用弹性点支承梁模型；扣件采用线性弹簧模拟；轨道板与混凝土支承层采用板壳单元进行模拟；砂浆根据其实际拓扑形状采用实体单元进行模拟,凝土支承层采用了弹性地基板进行模拟。为消除边界效应,模型选取三块轨道板进行计算,以中间轨道板作为研究对象。对无砟轨道在动轮重荷载作用下结构变形及受力等反应的分析方法进行研究。对于静力部分的求解,通过编制ANSYS命令流计算得出分析结果,其分析方法简便,并具有良好的通用性。此分析方法既充分考虑了结构各部分的几何特点,又考虑了其材料属性的特征,既方便又科学。　　当列车以一定的速度通过轨道时,车辆和轨道都要在空间各个方向上产生振动,列车振动主要来源于轨道不平顺。在车辆受到不平顺激扰后,产生包括竖向、横向和纵向等各个方向的振动,由于车辆和轨道两个系统振动是一种耦合的关系,这种耦合振动最终要通过结构传递形成输出,基于这种观点,目前对轨道结构动力响应的研究是以轮轨之间的激励为输入,以轮轨接触点为分界面,向上传递给车辆,向下施加于轨道,以研究轮轨之间的相互作用力为纽带,建立两个相互独立的物理系统--车辆系统和轨道系统的相互耦合作用关系来研究轨道结构的动力响应。本文通过MSCADAMS/Rail建模计算车辆的各种相关指标,再把其中的轮轨力施加到利用ANSYS建立的相应轨道竖向动力模型中计算轨道的响应,探索出计算轨道动力学问题的新方法。
作者：	林长森
专业：	道路与铁道工程
导师：	唐进锋
授予学位：	硕士
授予学位单位：	中南大学
学位年度：	2009
正文语种：	中文