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大轴重货车道岔通过性能及轮轨动态作用影响研究
| 论文题名： | 大轴重货车道岔通过性能及轮轨动态作用影响研究 |
| 关键词： | 重载货车;轮轨动态作用;道岔通过性能;动力学仿真 |
| 摘要： | 重载是我国铁路货运的发展方向。随着车辆载运量的不断增加，车辆和轨道之间的轮轨作用力会进一步增大，尤其是在道岔区。道岔是铁路轨道线路上的重要连接部件，过大的轮轨力将造成道岔部件的损坏，降低道岔使用寿命，同时增加了线路的维护工作量和维护成本，增加了运营成本。另一方面，由于道岔转辙区和辙叉区的钢轨横截面沿轨道纵向不断变化，引起这两个区域轮轨接触关系的多变。轮轨接触关系的复杂多变对车辆动力学性能以及轨道结构具有重要影响。因此有必要对重载货车通过道岔时的耦合振动进行研究。 本文首先简要介绍了国内外车辆一道岔动力学的研究概况，在此基础上建立了车辆—道岔耦合振动模型。首先建立了12号单开道岔的仿真模型和装配30t轴重转向架的重载铁路货车模型。在充分考虑道岔变截面特性的基础上，同时考虑轮对与道岔区钢轨的弹性接触以及轮轨之间的多点接触、护轨和轮背的接触;在大轴重货车仿真模型的建立过程中充分考虑了车辆各部件的自由度、轮轨系统的非线性以及车辆系统各系悬挂的非线性特性。为了考虑动态轮轨作用力对轨下结构的影响，进一步建立了考虑扣件、轨下垫层、轨枕、道床之间的相互作用的三层支撑模型。 对所建车辆—道岔耦合模型仿真分析，首先将仿真结果和已有文献的仿真结果进行对比，确认所建仿真模型能够反映耦合系统的一般振动规律。在此基础上，分析了轨道结构参数如轨下垫层刚度、道床垂向分布刚度、扣件横向刚度与车辆关键参数如一系悬挂横向刚度、一系悬挂垂向刚度、一系垂向阻尼和簧下质量等对道岔区轮轨作用力、车辆道岔通过安全性、轨下结构振动以及车辆振动的影响。 仿真结果表明，轨下垫层刚度、道床垂向分布刚度、扣件横向刚度、一系悬挂横向刚度、一系悬挂垂向刚度、一系垂向阻尼和簧下质量等参数对轮轨之间作用力具有重要影响。通过合理设置这些参数，在保证车辆运行安全性的前提下，可以有效降低轮轨之间的动态相互作用和系统的振动响应。 |
| 作者： | 姚治锋 |
| 专业： | 载运工具运用工程 |
| 导师： | 王勇 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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