| 【中文题名】 | 考虑轨道刚度不平顺时轮轨系统的动力特性分析 |
| 【英文题名】 | Dynamic Analysis of Wheel/rail System Considering Track Stiffness Irregularity |
| 【学科专业】 | 车辆工程 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-8-21 |
| 【中关键词】 | 轨道,轨道刚度不平顺,随机振动,轮轨系统,动力学, |
| 【英关键词】 | track,track stiffness irregularity,random vibration,wheel/rail system,dynamics, |
| 【分类导航】 | 交通运输>铁路运输>铁路线路工程>线路理论>> |
| 【论文摘要】 |
轨道刚度是影响轨道结构振动和动态传递特性的关键因素，也是影响轮轨相互作用和列车运行品质的重要因素，直接决定了轨道的养护维修工作量。现代铁路运输对轨道平顺性的要求越来越高，轨道平顺性包括几何平顺性和刚度平顺性。铁路轨道是一大型构筑物，由于轨下基础的变化，轨道刚度沿线路方向的不平顺是客观存在的。相对于几何不平顺，目前在刚度不平顺方面所做的工作还不是很多，轨道刚度不平顺对轮轨系统的动力特性影响分析也相对较少。一方面，仿真计算中，由于现今还没有统一的轨道刚度不平顺谱，人们往往只考虑了几何不平顺谱输入，这样势必会影响仿真结果的精度；另一方面，轨道刚度不平顺对轮轨系统振动产生的影响程度是很重要的问题，特别是在不同轨道结构型式的过渡区段，这一问题更显关键。
本论文从车辆—轨道相互作用大系统的角度出发，主要做了以下几点工作：
(1)综述了国内外关于轨道刚度所作的研究工作，并指出轨道刚度研究存在的主要问题。
(2)给出了轨道刚度随机不平顺模型和模拟方法。首先详细论述并研究了轨道部件刚度、整体刚度的实测资料，总结了轨道刚度的统计特征；其次根据已有的轨道部件刚度的统计特征，运用Monte-carl... |
| 【论文题纲】 |
|
摘要 |
4-6 |
|
Abstract |
6-10 |
|
第1章 绪论 |
10-19 |
|
1.1 引言 |
10-11 |
|
1.2 轨道刚度不平顺研究的目的与意义 |
11 |
|
1.3 轨道刚度对轮轨系统动力作用研究现状 |
11-15 |
|
1.3.1 轨道结构刚度计算和试验研究现状 |
11-13 |
|
1.3.2 轨道刚度合理值及合理匹配研究现状 |
13 |
|
1.3.3 轨道刚度不平顺的动力作用研究现状 |
13-15 |
|
1.3.4 轨道刚度不平顺研究存在的问题 |
15 |
|
1.4 研究内容、研究目标和论文的结构形式 |
15-19 |
|
1.4.1 研究内容 |
15-17 |
|
1.4.2 本文的结构形式 |
17-19 |
|
第2章 轨道刚度不平顺研究方法与模型 |
19-40 |
|
2.1 概述 |
19-20 |
|
2.2 轨道刚度的计算 |
20-22 |
|
2.3 动力型轨道刚度不平顺模拟 |
22-27 |
|
2.3.1 扣件失效 |
23 |
|
2.3.2 轨枕空吊或道床暗坑 |
23 |
|
2.3.3 道床板结或松软 |
23-24 |
|
2.3.4 道岔区轨道刚度不平顺模型 |
24-25 |
|
2.3.5 轨道过渡段轨道刚度不平顺模型 |
25-27 |
|
2.4 轨道刚度随机不平顺模型 |
27-39 |
|
2.4.1 Monte-carlo方法 |
27-31 |
|
2.4.2 轨道部件刚度统计特征 |
31-32 |
|
2.4.3 轨道整体刚度统计特征 |
32-35 |
|
2.4.4 轨道刚度随机不平顺模拟 |
35-39 |
|
2.5 本章小结 |
39-40 |
|
第3章 轮轨动力学理论及数值仿真程序 |
40-61 |
|
3.1 车辆—轨道耦合动力学理论 |
40-41 |
|
3.3.1 车辆—轨道耦合动力学 |
40-41 |
|
3.3.2 车辆—轨道耦合振动系统建模的一般原则 |
41 |
|
3.2 车辆—轨道垂向耦合振动模型 |
41-46 |
|
3.2.1 车辆—有碴轨道垂向耦合动力学模型 |
41-43 |
|
3.2.2 车辆—板式轨道垂向耦合动力学模型 |
43-45 |
|
3.2.3 轮轨垂向耦合关系 |
45-46 |
|
3.3 车辆—轨道耦合系统动力学方程 |
46-50 |
|
3.3.1 车辆系统动力学方程 |
46 |
|
3.3.2 轨道系统振动方程 |
46-50 |
|
3.4 轮轨接触面激励模型 |
50-57 |
|
3.4.1 轨道几何不平顺描述 |
50-53 |
|
3.4.2 轨道高低不平顺样本模拟 |
53-57 |
|
3.5 数值分析方法 |
57-59 |
|
3.5.1 模型计算分析方法 |
57-59 |
|
3.5.2 系统方程组求解计算方法 |
59 |
|
3.6 动力学仿真计算程序 |
59-60 |
|
3.7 本章小结 |
60-61 |
|
第4章 轨道刚度不平顺对轮轨系统动力性能的影响分析 |
61-88 |
|
4.1 动力学仿真计算条件及评价指标 |
61-63 |
|
4.1.1 模型计算参数 |
61-63 |
|
4.1.2 动力学评价指标 |
63 |
|
4.2 动力型轨道刚度不平顺对轮轨系统的动力影响分析 |
63-70 |
|
4.3 轨道刚度随机不平顺对轮轨系统的动力影响分析 |
70-79 |
|
4.3.1 仅考虑轨道刚度不平顺 |
70-73 |
|
4.3.2 考虑轨道刚度不平顺和几何不平顺共同作用 |
73-79 |
|
4.4 路基—刚性基础无碴轨道过渡段动力分析 |
79-87 |
|
4.4.1 土路基—刚性基础过渡段轨道刚度及沉降差异分析模型 |
80-81 |
|
4.4.2 过渡区段的动力性能分析 |
81-85 |
|
4.4.3 过渡段长度对轮轨系统的动力影响分析 |
85-87 |
|
4.5 本章小结 |
87-88 |
|
第5章 总结与展望 |
88-90 |
|
致谢 |
90-91 |
|
参考文献 |
91-95 |
|
攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果 |
95 |
|
| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.99561 |
