重载铁路道岔动力学分析
发布时间：2024-04-17 23:06
当今,铁路发展的大背景是客运高速,货运重载。道岔是轨道部件中的薄弱环节,是决定行车速度和运行安全性的重要因素,也是限制铁路通过能力的重要因素。对于重载铁路而言,大轴重,大运量是其主要特征,因此会产生较大轮轨动态相互作用,过大的轮轨力在道岔区的作用更为明显,会加剧轨道部件的疲劳伤损。另一方面,道岔转辙器区和辙叉区钢轨横截面形状随线路长度方向而变化,体现出道岔的变截面特征,在辙叉区还会出现轨线中断的情形,因此道岔区轮轨接触状态复杂多变,分析重载条件下的铁路道岔的动力学响应,对发现铁路道岔的疲劳损伤规律,对提高道岔的使用寿命,对道岔的养护维修都具有积极的意义。本文以多体系统动力学软件UM为建模仿真平台,建立了12号和18号固定辙叉式道岔模型和25吨轴重货车C80模型,道岔模型和车辆模型均经过合理的简化。本文首先仿真分析了车辆侧逆向和直逆向通过12号和18号固定辙叉式道岔,仿真结果表明:转辙区轮轨之间冲击以横向振动冲击为主,辙叉区轮轨之间的冲击以垂向振动冲击为主。重载道岔相比提速道岔和高速道岔在辙叉区轮轨垂向冲击剧烈,轮轨垂向力都接近或者高出低频条件下的垂向力限值。重载货车通过道岔辙叉区时会发...
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.1.1 国外重载铁路的发展历程
1.1.2 国内重载铁路的发展历程
1.1.3 重载道岔的研究意义
1.2 国内外车辆-道岔动力学的研究概况
1.2.1 国外车辆-道岔动力学的研究概况
1.2.2 国内车辆-道岔动力学的研究概况
1.3 动力学计算软件UM的介绍
1.4 课题的研究内容和方法
1.5 技术路线图
2 车辆-道岔系统动力学模型的建立
2.1 车辆模型
2.1.1 车辆模型的简化
2.1.2 车辆系统振动方程的建立
2.1.3 在多体动力学软件中建立C80 车辆模型
2.2 道岔模型
2.2.1 道岔平面几何结构及结构特征
2.2.2 道岔模型的简化
2.2.3 道岔振动方程的建立
2.2.4 在多体动力学软件中建立既有12 号和18 号道岔模型
2.3 道岔区轮轨接触几何型面
2.3.1 货车车轮型面
2.3.2 轮轨接触几何特征
2.4 模型验证
2.5 本章小结
3 车辆-道岔系统动态耦合作用
3.1 轮轨动力学性能评价指标
3.2 车辆侧逆向通过12 号道岔的动态响应
3.2.1 轮轨相互作用力
3.2.2 车辆系统的振动特性
3.2.3 道岔系统的振动特性
3.3 车辆直逆向通过12 号道岔的动态响应
3.3.1 轮轨相互作用力
3.3.2 车辆系统的振动特性
3.3.3 道岔系统的振动特性
3.4 车辆侧逆向通过18 号道岔的动态响应
3.4.1 轮轨相互作用力
3.4.2 车辆系统的振动特性
3.4.3 道岔系统的振动特性
3.5 车辆直逆向通过18 号道岔的动态响应
3.5.1 轮轨相互作用力
3.5.2 车辆系统的振动特性
3.5.3 道岔系统的振动特性
3.6 本章小结
41 5号固定辙叉型道岔设计及其动力学分析
4.1 道岔通过速度的确定
4.1.1 列车侧向通过速度
4.1.2 列车直向通过速度
4.2 道岔结构研究与设计
4.2.1 转辙器结构研究设计
4.2.2 固定辙叉结构研究设计
4.3 道岔平面线形研究与设计
4.3.1 转辙器计算
4.3.2 锐角固定辙叉主要几何尺寸
4.3.3 道岔总布置图的计算
4.4 车辆侧逆向通过15 号道岔的动态响应
4.4.1 轮轨相互作用力
4.4.2 车辆系统的振动特性
4.4.3 道岔系统的振动特性
4.5 车辆直逆向通过15 号道岔的动态响应
4.5.1 轮轨相互作用力
4.5.2 车辆系统的振动特性
4.5.3 道岔系统的振动特性
4.6 不同号数道岔动力响应比较
4.6.1 车辆侧逆向过岔动力学响应比较
4.6.2 车辆直逆向过岔动力学响应比较
4.7 本章小结
5 结论与展望
5.1 主要结论
5.2 研究展望
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果
本文编号：3957061
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.1.1 国外重载铁路的发展历程
1.1.2 国内重载铁路的发展历程
1.1.3 重载道岔的研究意义
1.2 国内外车辆-道岔动力学的研究概况
1.2.1 国外车辆-道岔动力学的研究概况
1.2.2 国内车辆-道岔动力学的研究概况
1.3 动力学计算软件UM的介绍
1.4 课题的研究内容和方法
1.5 技术路线图
2 车辆-道岔系统动力学模型的建立
2.1 车辆模型
2.1.1 车辆模型的简化
2.1.2 车辆系统振动方程的建立
2.1.3 在多体动力学软件中建立C80 车辆模型
2.2 道岔模型
2.2.1 道岔平面几何结构及结构特征
2.2.2 道岔模型的简化
2.2.3 道岔振动方程的建立
2.2.4 在多体动力学软件中建立既有12 号和18 号道岔模型
2.3 道岔区轮轨接触几何型面
2.3.1 货车车轮型面
2.3.2 轮轨接触几何特征
2.4 模型验证
2.5 本章小结
3 车辆-道岔系统动态耦合作用
3.1 轮轨动力学性能评价指标
3.2 车辆侧逆向通过12 号道岔的动态响应
3.2.1 轮轨相互作用力
3.2.2 车辆系统的振动特性
3.2.3 道岔系统的振动特性
3.3 车辆直逆向通过12 号道岔的动态响应
3.3.1 轮轨相互作用力
3.3.2 车辆系统的振动特性
3.3.3 道岔系统的振动特性
3.4 车辆侧逆向通过18 号道岔的动态响应
3.4.1 轮轨相互作用力
3.4.2 车辆系统的振动特性
3.4.3 道岔系统的振动特性
3.5 车辆直逆向通过18 号道岔的动态响应
3.5.1 轮轨相互作用力
3.5.2 车辆系统的振动特性
3.5.3 道岔系统的振动特性
3.6 本章小结
41 5号固定辙叉型道岔设计及其动力学分析
4.1 道岔通过速度的确定
4.1.1 列车侧向通过速度
4.1.2 列车直向通过速度
4.2 道岔结构研究与设计
4.2.1 转辙器结构研究设计
4.2.2 固定辙叉结构研究设计
4.3 道岔平面线形研究与设计
4.3.1 转辙器计算
4.3.2 锐角固定辙叉主要几何尺寸
4.3.3 道岔总布置图的计算
4.4 车辆侧逆向通过15 号道岔的动态响应
4.4.1 轮轨相互作用力
4.4.2 车辆系统的振动特性
4.4.3 道岔系统的振动特性
4.5 车辆直逆向通过15 号道岔的动态响应
4.5.1 轮轨相互作用力
4.5.2 车辆系统的振动特性
4.5.3 道岔系统的振动特性
4.6 不同号数道岔动力响应比较
4.6.1 车辆侧逆向过岔动力学响应比较
4.6.2 车辆直逆向过岔动力学响应比较
4.7 本章小结
5 结论与展望
5.1 主要结论
5.2 研究展望
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果
本文编号：3957061
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiaotonggongchenglunwen/3957061.html