高速列車—無碴軌道—橋梁耦合系統(tǒng)動力學(xué)模型及影響參數(shù)分析.pdf

1、高速列車通過鋪有無碴軌道的高架橋梁時將會引起軌道、橋梁等結(jié)構(gòu)的振動，而這些結(jié)構(gòu)的振動反過來又會影響列車的振動，這種相互作用隨著現(xiàn)在列車運行速度不斷提高、車輛載重不斷加大而越來越嚴重?；诟咚勹F路、無碴軌道及高架橋梁在我國鐵路線路上的推廣和應(yīng)用現(xiàn)狀，本文以高速列車—無碴軌道—橋梁耦合動力系統(tǒng)為研究對象，建立了有限元和模態(tài)分析兩種研究模型，并分別采用隱式積分法和顯式積分法對所得系統(tǒng)方程進行求解，分析了多種動力學(xué)影響參數(shù)的變化和多種軌道不平順

2、同時激擾的情況對列車過橋時車輛安全性、車輛平穩(wěn)性及橋梁動力安全性的影響。
　　根據(jù)高速列車、板式無碴軌道及橋梁相互作用的特點，本文提出了一種通用的有限元建模方法來分析車軌橋耦合系統(tǒng)動力學(xué)問題。文中建立了列車—鋼軌和板式無碴軌道—橋梁兩種有限元單元模型，采用 Hamilton原理建立了兩種單元的振動方程，通過一般裝配矩陣的方法形成系統(tǒng)矩陣進行數(shù)值求解，通過算例驗證了此方法的正確性。此方法的通用性主要體現(xiàn)在橋上結(jié)構(gòu)無論有多復(fù)雜，均可以

3、建立成類似的軌道—橋梁有限元單元模型，該單元再與有列車動力因素影響的單元聯(lián)立即可輕易形成整體振動方程。
　　建立了高速列車—長枕埋入式無碴軌道—橋梁耦合系統(tǒng)模態(tài)分析模型，應(yīng)用Hertz非線性彈性接觸理論確定了輪軌之間相互作用力，采用新型顯式積分法對系統(tǒng)方程進行數(shù)值計算，分析了列車速度、列車懸掛參數(shù)、軌道不平順、鋼軌與橋梁連接參數(shù)等動力學(xué)影響參數(shù)的變化對系統(tǒng)動力學(xué)性能的影響。
　　研究車軌橋耦合系統(tǒng)動力學(xué)問題時考慮了多種軌道不