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轮轨作用力对高速铁路车桥耦合的影响
| 论文题名： | 轮轨作用力对高速铁路车桥耦合的影响 |
| 关键词： | 高速铁路;耦合振动;轮轨接触;轮轨力;桥梁结构;蠕滑力 |
| 摘要： | 随着现代列车速度的不断提高，桥梁结构在铁路线路中的大量使用，高速铁路车桥耦合振动问题的研究就变得越来越重要。因此，车桥动力学问题也越来越受到学术界关注，有必要对列车过桥的车桥耦合振动问题进行分析。 本文在对国内外车桥动力相互作用问题的发展历史和研究现状进行综述的基础上，运用车辆、桥梁耦合系统的思想，研究了轨道与列车之间的相互作用及其对车桥耦合系统的影响。主要研究内容包括： 根据轮轨接触几何关系搜索轮轨的接触点。优化了求解接触点的过程。分别求出车轮踏面及轨道踏面的解析表达式，克服了前人利用CAD导入图形进行离散并插值的方法的精度不够的缺点，本文的方法更为简洁更为精确。 本文的另一个重点在于改进了轮轨接触力的耦合计算模式。轮轨的横向耦合受赫兹力变化的影响比较明显，本文在编制程序时，对左右侧赫兹力分别求解，并且根据几何关系分别进行投影，用迭代法来确定轮轨力。这样便使得轮轨力对车桥耦合的影响凸现出来了，主要表现在：(1)、左右侧赫兹力横向合力对车桥的横向耦合起主要作用，左侧赫兹力在横向的分量方向向右，右侧赫兹力在横向的分量方向向左。当轮对向左横移超过2mm的时候，左右侧横向合力向右，使轮对趋于平衡位置。当轮对向右横移超过2mm的时候，左右侧横向合力向左，使轮对趋于平衡位置。(2)、蠕滑力的方向取决于轮对横移速度方向，蠕滑力的方向与速度方向相反，起到阻碍轮对横移的作用，使轮对趋于平衡位置，进而影响到车桥的耦合。 蠕滑力的大小受赫兹力的影响，而蠕滑力又影响轮对的速度，继而影响轮对的位移，而轮对的位移直接影响赫兹力，使轮对趋于平衡位置，这就是轮轨力对车桥耦合的影响机制。 |
| 作者： | 王向平 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 李林安 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 天津大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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