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原文传递高速道岔尖轨不足位移分析

论文题名：	高速道岔尖轨不足位移分析
关键词：	高速铁路;尖轨不足位移;计算模型;变化规律
摘要：	尖轨不足位移是指尖轨扳动后的位置与初始设计位置相比较，不能够完全重合，而在两位置间存在的间隙。现阶段在高速道岔的运营过程中，转辙器尖轨部分在转换工作中仍然存在超限的不足位移并且影响着高速列车行车安全。可见，不足位移问题存在于道岔的设计、制造及养护维修中，成为制约高速道岔发展的因素之一。　　本文从现场转换工作中及理论设计中重点分析不足位移成因与转换影响因素。以42号道岔为研究对象，主要研究道岔转辙器结构中弹性可弯尖轨的转换力及不足位移，根据尖轨结构及实际转换工作状态，建立弹性可弯尖轨转换计算模型。系统的分析了尖轨转换力及不足位移。　　模型中模拟弹性可弯尖轨的梁单元呈非线形变化，考虑到高速42号道岔尖轨的截面特性，采用通过二次多项式对尖轨的截面面积及惯性矩进行模拟，模拟后的公式能够准确体现尖轨截面特性的变化规律。根据弹性可弯尖轨结构模型中将其模拟为弹性体二维悬臂梁，采用变分形式的最小势能原理建立求解转换力的平衡方程，此外，模型中还考虑了尖轨转换过程中的反弹力、密贴力、顶铁力及跟端传力结构等诸多因素，并采用非线形弹簧单元模拟顶铁力、密贴力。根据计算模型，分别在变化牵引点、普通滑床板、辊轮滑床板、尖轨跟端传力结构及设置反变形等情形下分析弹性可弯尖轨的转换力及不足位移变化规律。　　本文主要结论如下: 　　1.不足位移产生的根源为滑床板摩擦力，采用辊轮滑床板结构可明显减小转换力及不足位移; 　　2.牵引点变化对转换力及不足位移影响较大，设置合理的牵引点数及牵引距离会显著改善转换结果; 　　3.合理选择尖轨跟端传力机构与设置反变形对改善尖轨最后一牵引点与跟端之间的转换力及不足位移有较为明显的影响作用。
作者：	苏小强
专业：	道路与铁道工程
导师：	刘凤奎
授予学位：	硕士
授予学位单位：	兰州交通大学
学位年度：	2013
正文语种：	中文