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不同轨下基础状态对列车—轨道系统竖向振动响应的影响研究
| 论文题名： | 不同轨下基础状态对列车—轨道系统竖向振动响应的影响研究 |
| 关键词： | 轨下基础;轨道稳定性;轨道结构;竖向振动 |
| 摘要： | 随着铁路列车的不断提速及向高速化方向发展，机车车辆在运行过程中的振动将不可避免地增大。与此同时，人们对车辆乘坐舒适性的要求又越来越高。改善轨道状态和构造参数是提高轨道承载能力、保证列车安全平稳运行的前提条件，也是解决这一矛盾的途径之一。本论文以此为目的，研究了不同轨下基础状态对列车一轨道系统竖向振动响应的影响规律。所做的主要工作及得出的主要结论如下： 1．将轨道结构离散成12个自由度的竖向振动轨段单元的集合；将机车车辆模拟成6个独立自由度的多刚体系统模型。应用弹性系统动力学总势能不变值原理和形成矩阵的“对号入座”法则，建立了列车一轨道系统竖向振动矩阵方程，采用Wilson-θ法求解，并编制了相应的计算程序。 2．以轨道竖向几何不平顺为激振源，计算了列车以120km/h的速度运行时，列车一轨道系统在不同轨下基础参数下的竖向振动。主要考虑扣件刚度、道床刚度、扣件刚度与道床刚度的匹配、轨枕间距、以及空板与吊板等参数对轨枕的竖向位移及加速度、钢轨的竖向位移及加速度、车体重心的竖向位移及加速度、轮轨接触力、轨枕反力等动力响应的影响，并得出了一些规律性的认识。 3．计算结果表明：合理的扣件刚度取值范围为4×10<'7>kN/m～7×10<'7>kN/m；合理的道床刚度取值范围为4×10<'7>kN/m～8×10<'7>kN/m；合理的扣件刚度与道床刚度比值范围为0.5～0.8；合理的轨枕间距范围为0.575m～0.625m。本论文所得出的轨下基础参数合理取值范围对轨道的设计和养护维修具有参考价值。 4．研究表明：轨道的空、吊板现象对轨枕、钢轨和车体的位移及加速度影响非常大，增大了轨道结构的动力响应，加速了轨道结构变形，从而更进一步扩大了轨道不平顺，加剧轨道结构的破坏，甚至危及行车安全。因此，应该加强对轨道空、吊板的检测，并及时加以整治。 5．行车速度的变化对列车一轨道系统竖向振动动力响应的影响十分明显。随着行车速度的提高，各动力响应也随之增大，尤其是振动加速度，增长非常显著。 |
| 作者： | 杨桦 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 向俊 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中南大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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