一、秦沈客运专线道岔区轨道不平顺的分布特征(论文文献综述)
李浩[1](2020)在《高速铁路动车所咽喉区轨道动力学行为及其控制技术研究》文中进行了进一步梳理截止2019年底,全国铁路运营里程达到13.9万公里以上,已建成动车所66个。我国动车所线路设计标准低,岔区轨道曲线半径较小,咽喉区通过能力不足。小半径曲线上线路受列车冲击作用较大,病害频发,线路条件恶劣,养护维修困难,脱轨事故时有发生。而动车组在动车所内调车转线时的运行速度受到道岔咽喉区通行能力、调度编排、安全防控、运输经济性等多种因素的制约,另一方面,咽喉区动车组通行能力又与动车组车型及构造、线路状态、轮轨关系等多种条件有关,因此,有必要结合动车组车型对动车所咽喉区动力学行为及控制技术开展深入研究。本论文结合理论模型和现场测试,主要研究工作如下:(1)基于广州东及北京南动车所的小半径曲线和小号码道岔,采用多种类型的动车组进行了现场测试,得到了动车所咽喉区的动力学特征。结果表明,咽喉区的脱轨系数、轮轨横向力指标易接近限值,表明动车组在通过咽喉区时存在较大的轮轨横向作用和脱轨风险。此外,不同类型动车组通过咽喉区时轨道动力学行为差异显着。动车组的不同的车轮踏面廓形、车辆定位刚度会显着影响车辆通过咽喉区的动力学性能。(2)基于多体动力学理论,考虑车钩缓冲装置,建立了CRH380A型、CRH380B型、CRH5型高速动车组和25T客车的不同车型的动车组模型;基于有限元法建立了柔性轨道模型;基于车辆-轨道耦合动力学模型,考虑多点接触算法的轮轨接触关系,建立了车辆-小半径曲线/小号码道岔的空间耦合动力分析模型;基于Archard磨损理论,建立了小半径曲线钢轨磨耗预测模型。(3)基于理论分析和现场测试,对动车所小半径曲线动力学行为及其控制技术进行了研究。1)评估了高速动车组低速通过典型动车所内小半径反向曲线的安全性能,给出了不同线路不平顺条件下的最大允许通过速度;曲线半径的增大可以提升动车组小半径曲线通过的安全性能。2)基于Archard磨损理论,选取广州东和太原南动车所线路,对小半径曲线的钢轨磨耗进行预测分析,结果表明:钢轨磨耗大小的位置依次为曲线中点>曲线圆直点>曲线直圆点;累计磨耗深度由大到小依次为R200、R250、R300、R350;钢轨磨耗范围随车速增大而减小,直圆点磨耗范围最大。3)基于不同动车组类型、车轮踏面及车辆定位刚度等动车组技术参数,对小半径曲线动力学行为控制技术进行了研究。四种车辆类型的轮轨安全性、磨耗情况从小到大依次为CRH380A、25T普速客车、CRH5、CRH380B;LM和LMA型车轮踏面等效锥度最小、适应性最好;定位刚度较大时轮轨横向作用大,定位刚度差异对横向作用各项指标的影响幅度在10%以上。4)基于轨道结构对动车组通过小半径曲线的动力学行为控制技术进行了研究。采用CHN60钢轨在轨道几何状态的保持、下部结构受力上要明显优于CHN50钢轨;车辆动力性能随线路钢轨磨耗的增大会增大,曲线线路磨耗主要影响脱轨系数;钢轨润滑后,脱轨系数在曲线各个位置均要小于润滑前;而轮轨横向作用力在钢轨润滑后曲线中部位置处有较大程度的减小;在曲线中部及出曲线位置处,轨面潮湿时对轨道的横向作用要显着小于轨面干燥状态。(4)基于理论分析和现场测试,对动车所小号码道岔动力学行为及其控制技术进行了研究。1)小号码道岔在转辙器与辙叉区部分,动力学指标变化较为剧烈,在岔心位置产生突变,出现峰值。当侧向通过速度达到或接近道岔设计容许速度时,轮重减载率等指标超过或接近限值要求,说明动车组侧向通过道岔时,存在一定安全风险。2)基于不同动车组类型和车辆定位刚度动车组技术参数,对动车组侧向通过小号码道岔的动力学行为控制技术进行了理论和试验研究。通过9号和12号道岔的动力学行为、安全性情况和磨耗水平由优到差为CRH380A>CRH5>CRH380B;在导曲线中部,定位刚度较小的CRH380A型车对道岔的横向作用要显着小于CRH380B型车。3)考虑道岔结构特点,对基于道岔结构类型的动车组通过小号码道岔动力学行为控制技术进行了研究。CHN60钢轨道岔各项动力学指标均要优于CHN50钢轨道岔;相比于固定辙叉结构,采用可动心轨结构能有效降低轮轨相互作用,减小轮轨磨耗,降低脱轨风险。4)确定了道岔导曲部不平顺管理限值,当道岔区导曲部位存在复合不平顺时,其安全风险要大于水平、轨向不平顺。
朱旭东[2](2020)在《高速铁路岔区轮轨接触特性及其轨件廓形优化研究》文中研究说明道岔作为铁路线路的重要组成部分和关键设备,集成了轨道结构的薄弱环节与技术特征。列车过岔时,钢轨与车轮直接接触,其几何状态的好坏将直接影响列车过岔的平稳性与安全性,若岔区轨件廓形不良,将导致轮轨接触关系不匹配,加剧轮轨间的相互磨耗,严重时甚至会造成列车脱轨事故。轮轨型面廓形优化作为一种重要的减磨措施,一直是轨道结构研究的热点问题。通过对磨耗钢轨的廓形优化改进,将理论计算得到的优化廓形作为指导现场钢轨打磨的目标型面,对于新线设计和既有线运维养护均具有重要意义。本文在综合分析国内外岔区轮轨接触及钢轨廓形优化研究现状的基础上,基于轮轨接触理论和车辆-道岔耦合动力学理论,对高速铁路岔区轮轨接触特性及其轨件廓形优化进行了研究。本文的主要研究工作及成果如下:(1)根据我国高速铁路60kg/m钢轨18号单开道岔的结构组成和特点,基于轮轨接触理论和车辆-道岔耦合动力学理论,以岔区轨件的标准廓形和现场实测的磨耗廓形为例,运用UM软件分别建立了两种廓形工况下的车辆-道岔动力学分析模型。通过与现有研究成果对比,验证了本文所建模型的正确性。(2)基于所建立的车辆-道岔动力学分析模型,针对标准廓形和磨耗廓形,对比分析了列车高速过岔时的轮轨接触动力特性。结果表明:与标准廓形相比,磨耗廓形脱轨系数和轮重减载率计算结果分别增加了30.27%和70.51%,车体横向及垂向振动加速度分别增加了50%和57.69%,列车过岔时的安全性及平稳性均有所下降,工务部门应加强对岔区轨件的打磨作业。(3)以轮轨型面轮廓线一阶导数差异最小为原则,构造了磨耗廓形的优化目标函数,完成了对磨耗廓形的优化设计。针对磨耗廓形和优化廓形,对比分析了列车高速过岔时的动力特性。结果表明:与磨耗廓形相比,优化廓形工况下列车的脱轨系数和轮重减载率分别降低了8.5%和15.4%,车体的横向及垂向振动加速度分别降低了33.3%和28.4%,列车过岔的安全性及平稳性均得到了有效提高,验证了本文岔区轨件磨耗廓形优化方法的正确性,为我国既有线路岔区轨件廓形的维修打磨提供了理论支持。(4)基于岔区轮轨接触关系及轮轨系统动力学理论,以18号高速道岔可动辙叉为例,研究分析了翼轨加高值对列车高速过岔动力特性的影响。结果表明:通过设置合理的翼轨加高值,可有效解决轮对质心垂向位置降低的问题,从而提高列车过岔平稳性及旅客乘车舒适度。与无加高设计相比,翼轨加高后,列车第一轮对垂向轮轨力及减载率分别降低了18.16%和35.8%,轮对和车体的垂向振动加速度分别降低了48.1%和34.7%,列车过岔时的垂向振动特性得到了有效改善。研究成果可为我国铁路线路道岔可动辙叉的结构优化设计提供理论参考。
霍海龙[3](2021)在《高速铁路道岔区轨道不平顺及钢轨磨耗的多尺度分析》文中提出道岔在铁路线路中占据着重要的地位,由于道岔区存在结构不平顺,轨道状态相比普通直线线路较差。轨道不平顺和钢轨磨耗是道岔区钢轨的两种主要伤损表现形式,二者互有影响,但研究方法却有所不同。轨道不平顺体现了钢轨沿着线路延伸方向的几何偏差,不平顺波长一般从几米到上百米,常采用车轨耦合的宏观方法分析其影响规律;而钢轨磨耗体现了钢轨垂直于线路延伸方向的廓面磨损情况,磨耗范围和磨耗深度按毫米计,一般基于轮轨局部接触分析其磨耗演变规律。本文旨在建立可以反映道岔区轨道不平顺及钢轨磨耗的多尺度模型,研究道岔区钢轨的长期动力学行为。本文主要研究内容及结论如下:(1)为分析道岔区轨道不平顺和钢轨磨耗病害的影响,本文建立了同时反映宏、细观病害的多尺度分析模型。首先,基于车辆-轨道耦合动力学,建立了车辆-道岔耦合宏观动力学模型,其中车辆与道岔通过轮轨接触关系进行连接。其次,基于有限元理论,建立了道岔区钢轨细观仿真模型,针对道岔区钢轨的关键截面分别进行建模。最后,基于轮轨非Hertz接触理论,通过Python自编程序将宏观模型和细观模型进行多尺度连接,建立了道岔区多尺度模型。(2)基于道岔区钢轨多尺度模型,分别分析了轨道不平顺和钢轨磨耗病害对系统的力学行为的影响规律。不同阶段的轨道不平顺为实测道岔区不平顺,不同程度钢轨磨耗依据Archard磨耗理论计算获得。分析表明:轨道不平顺会对行车平稳性有较大影响,而钢轨磨耗与行车安全性和轨道振动密切相关。轨道不平顺、钢轨磨耗的演变共同造成了车辆-道岔耦合系统及轮轨接触关系的恶化。(3)基于道岔多尺度模型,分析了影响道岔长期力学行为的主要因素。分析表明:随着轴重增加,轮轨垂向力峰值增大,轮轨横向力变化趋势不明显,脱轨系数基本保持不变,轮重减载率峰值逐渐减小。随着摩擦系数增加,轮轨垂向力峰值变化趋势不明显,轮轨横向力逐渐减小,脱轨系数与轮重减载率峰值基本保持不变。车轮廓形为LMA条件下脱轨系数与轮重减载率峰值最小,而车轮廓形为S1002条件下钢轨应力峰值较低。本文结合车辆、轨道等相关指标的控制要求,对钢轨服役周期内轨道结构的长期力学行为考察评估,提出了轨道不平顺、钢轨磨耗的协同管理和控制建议,为高速铁路道岔区钢轨的优化设计、科学维修等提供参考。图105幅,表23个,参考文献86篇。
蒋子源[4](2019)在《不同类型动车组通过高速道岔动力学性能研究》文中认为随着高速铁路的发展需求,在新建的客运专线和新干线上铺设高速道岔来提高列车的通过速度,道岔的限速和相关动力学问题都有待得到解决。本文应用多体系统动力学软件SIMPACK,建立了不同车辆模型,利用钢轨变截面仿真道岔,计算了不同车辆通过道岔时的动态响应,经过对比分析比较优劣。应用SIMPACK软件仿真了道岔模型,通过建立描述特征截面的变截面文件模拟出道岔结构建立了18号可动心轨单开式道岔模型。建立单一轮对,通过单一轮对建立转向架再通过转向架建立整车模型的思路建立了CRH2型车、CRH380A型车和CRH5型车模型。给出了三种车辆的轮轨接触几何关系。计算了三种车辆分别以250km/h的速度直逆向通过道岔和80km/h的速度侧逆向通过道岔时的动力学响应。对比三种车辆轮轨接触点的情况可以看出,CRH2型车和CRH380A型车,在车辆进入道道岔后,车轮在尖轨处和心轨处发生轮载过度后,接触点位置集中在尖轨或心轨中心。CRH5型车,在发生伦在转移后,接触点位置在横向上的分布较宽,接触点分布比较分散。车辆直向通过道岔时CRH380A型车车体垂向加速度最大值为0.13m/s2,CRH2型车和CRH5型车垂向加速度最大值均为0.17 m/s2,CRH380A型车以250km/h的速度直向过岔的平稳性优于其他两种车。车辆侧向过岔时,CRH5型车脱轨系数最大值达到0.76已接近安全限值0.8,安全性能较差。CRH2A型车侧逆向过岔时横向加速度最大值为0.374 m/s2,明显小于其他两种车辆,所以CRH2A型车侧逆向过岔时的平稳性优于其他两种车辆。
杨东升[5](2016)在《提髙42号高速道岔辙叉平顺性的结构优化研究》文中进行了进一步梳理高速铁路轮轨关系研究是目前铁路领域的研究热点,而岔区轮轨关系的研究是轮轨关系的重点课题。优化道岔结构,提高动车组过岔平顺性是高速道岔技术发展的方向。基于以上研究需求,本文分析轮轨接触几何关系,并通过轮轨动力学计算,分析动车组通过高速道岔辙叉的轮轨动力响应,根据计算结果对高速道岔辙叉结构进行优化。主要进行了以下几项研究工作:1.搜集相关文献。文献资料内容包括:目前高速铁路的发展历程;国内外高速道岔的发展历史,现阶段使用的主型高速道岔的结构特点与关键技术;轮轨动力学分析手段的发展路线,近年来国内外学者对区间、岔区轮轨关系的研究成果。2.利用NUCARS动力学仿真计算软件建立动车组-道岔模型。车辆模型为CRH2系列动车组;道岔模型以客专线42号道岔辙叉结构为基础,用于探究辙叉结构的优化思路。3.心轨结构优化。分析了藏尖结构、降低值、心轨顶面纵坡对车辆通过辙叉产生的影响。提出了客专线42号道岔辙叉结构的优化方案,在心轨顶宽15mm、35mm、40mm断面设置3.0mm、0.4mm、0.0mm的降低值。4.翼轨结构优化。分析了翼轨最高点位置与抬高值对车辆通过辙叉产生的影响。在原有客专线42号道岔辙叉结构的基础上,提出了在心轨宽45mm断面处,将翼轨抬高1.6mm的辙叉优化方案。
王平,陈嵘,徐井芒,马晓川,王健[6](2016)在《高速铁路道岔系统理论与工程实践研究综述》文中研究说明为了促进高速道岔行业的发展,系统梳理了各国高速铁路道岔领域(包括部件选型与结构设计理念、高速列车/道岔耦合动力分析理论、不同线下基础道岔无缝化设计方法、合理刚度及均匀化设计方法、长大轨件转换计算理论、关键联结部件动静力强度分析、动力学性能测试技术、道岔侧股平面线型与结构设计、制造与铺设、维护与管理等)的学术研究现状、存在问题、具体对策及发展趋势.要适应未来轨道交通技术的发展,高速道岔仍面临着严峻的技术挑战,例如,更高速度的下一代高速道岔在复杂环境下的适应性、全寿命周期设计、轮轨匹配与车/岔动态性能优化、新材料和结构的研发与应用、状态实时获取与性能评估、健康管理及故障预测、能效保持等问题,需要深度融合先进材料与制造、智能与自动化、大数据与云计算、精密测控与效能提升等前沿技术,着力提升我国高速铁路道岔技术领域的原始创新能力.通过现状剖析、问题导向,以期为铁道工程学科的学术研究与技术创新提供新的视角和基础资料.
曹洋[7](2013)在《道岔平面线型动力分析及其设计方法研究》文中进行了进一步梳理道岔设计中平面线型的选取是影响列车过岔速度和自身使用性能的关键因素之一,针对各种号码及不同应用范围的道岔,需选择合适的平面线型以满足行车安全性、平稳性和结构稳定性要求。本文在结合国内外现有理论的基础上,对道岔平面线型的选型评估及设计方法做了相关研究,主要内容分为以下几个方面:1.针对不同道岔平面线型轮轨接触几何关系计算方法的建立基于普通线路典型的轮轨接触几何关系计算方法,将其应用于道岔区接触关系求解过程中,其中利用三次样条函数拟合岔区钢轨控制断面,并在各断面间插值得到任意所需计算断面,然后采用迹线法将车轮上接触点的存在范围从踏面整个曲面缩小到一条空间曲线上,进而可通过最小距离法在所得钢轨计算断面和车轮迹线间精确搜索轮轨接触点位置,计算相关接触参数。以上述方法为基础,编制道岔区轮轨接触几何关系计算子程序,不仅可用于评价道岔平面线型类型对轮轨关系的影响,又可作为动力学计算中使上部车辆和下部道岔结构产生耦合关系的关键部分。2.车辆-道岔动力耦合模型的建立及求解以车辆动力学和道岔动力学理论为基础,建立车辆-道岔动力耦合模型,用于分析不同道岔平面线型对系统振动特性的影响,其中车辆子模型为由车体、两个转向架和四个轮对组成的单列整车多刚体模型,车体和两转向架分别考虑沉浮、横移、侧滚、摇头和点头五个自由度,各轮对考虑沉浮、横移、侧滚和摇头四个自由度,刚体间通过弹簧阻尼原件相联接;道岔子模型除包括转辙器、连接部分和辙叉三大主要结构以外,还考虑了各零部件对其振动的影响,然后利用有限单元法将其离散为有限元模型。使用道岔区轮轨接触关系将两子模型相耦合,采用哈密尔顿原理建立整体系统振动方程,并编制车辆-道岔动力耦合模型计算程序,从动力学角度指导道岔平面线型设计。3.各种平面线型下车辆-道岔动力耦合模型振动特性分析将道岔按号码大小进行分类,通过改变平面线型参数及类型分别为其设立工况,利用车辆-道岔动力耦合模型计算程序对比分析各工况振动特性,并研究列车过岔速度改变对系统动力响应的影响。由结果可知,小号码道岔选用单圆型和复圆型平面线型以及大号码道岔选用圆缓型和缓圆缓型线型时,均可保证在其各自允许过岔速度下列车侧向行驶的安全性、平稳性及道岔结构稳定性,且增加侧股曲线半径或为小号码道岔选用复圆曲线线型及大号码道岔选用缓圆缓曲线线型,将提高道岔的行车性能及对列车提速过岔的适应性,但应综合结构尺寸、设计及使用条件等因素确定具体线型。4.尖轨切削方式对转辙器部位系统动力响应及钢轨磨耗性能的影响研究利用车辆-道岔空间耦合振动模型及爱因斯磨耗指数计算方法,分别对不同号码道岔尖轨采用多种切削方式时的系统振动及钢轨磨耗进行对比分析,并研究列车过岔速度及线型参数改变对磨耗指数的影响。由结果可知,小号码道岔尖轨选用半切线型和半割线型切削方式时,车辆运行状态较优,钢轨磨耗性能良好,且随列车过岔速度和道岔侧股半径变化的改变量不大,此时相离半切线型切削方式对应各方面性能虽有所降低,但由于其显着提高了尖轨粗壮度,也可作为小号码道岔尖轨主要切削类型之一:大号码道岔尖轨切削方式中半切线型尖轨可在行车性能达到最优时所得钢轨磨耗指数较小,适用性最强。5.适用于多种道岔平面线型计算方法的建立建立了适用于多种道岔平面线型计算的平面参数法,推导了单圆型、复圆型、圆缓型和缓圆缓型四种道岔平面线型,以及切线型、半切线型、割线型、半割线型和相离半切线型五种尖轨切削方式关键参数的计算过程,并对其进行基本的结构尺寸及运动学评价,同时介绍了三种岔枕排布方式,即整体垂直于直股排布、辙叉区垂直于角平分线排布和整体扇形排布,此方法可减少由人为因素产生的误差,为道岔平面线型的精确设计打下了基础。6.道岔平面线型计算及绘图软件的开发与验证基于平面参数法开发了道岔平面线型计算及绘图软件,本软件由计算模块和绘图模块两部分组成,通过设定原始参数,可完成包括四种平面线型、五种尖轨切削方式和三种岔枕排布样式在内的多种设计的组合,配合绘图软件的使用,能够迅速绘制线型图用于方案比选,提高了工作效率。利用本软件针对低速小号码道岔和高速大号码道岔分别进行不同平面线型的试算,验证了软件的可用性。
全顺喜[8](2012)在《高速道岔几何不平顺动力分析及其控制方法研究》文中研究说明高速道岔几何形位的控制是道岔在铺设和养护维修阶段确保道岔高平顺性的关键。本文在参考国内外相关研究的基础上,对道岔区几何不平顺的控制方法及其对行车安全性和平稳性的影响进行了系统的研究,其主要内容如下:1.几何不平顺对道岔区轮轨接触几何关系的影响分析利用三次样条插值对道岔区各控制断面的轮廓进行了拟合,并实现了对任意非控制断面轮廓的插值,在此基础上运用区间线路轮轨几何关系的基本原理,编制了道岔区轮轨接触几何子程序。运用该程序分析了车轮沿道岔方向前进时轮对的摇头角以及道岔区轨道的方向、轨距、水平等几何不平顺对轮轨接触关系的影响。结果表明:即使不存在几何不平顺,道岔区内轮轨几何关系也会发生变化,而方向、水平不平顺可能会使道岔的结构不平顺进一步扩大,合适的轨距加宽能改善道岔的结构不平顺。2.建立了车辆-道岔耦合振动模型该模型中的车辆子系统由一个车体、两个转向架和四个轮对共七个刚体以及一二系悬挂所组成,对于车体和转向架考虑了侧滚、点头、摇头、横移和沉浮5个自由度,对于轮对考虑了侧滚、摇头、横移和沉浮4个自由度,即共有31个自由度,在组建车辆子系统的方程时,对哈密尔顿原理中现有的“对号入座”法则进行了改进,使之与有限元分析中的计算机编码法相统一。道岔子模型包含了道岔系统的各个部件,并考虑了尖轨和心轨的变截面特性,考虑了间隔铁、顶铁、连杆、外锁闭装置等部件的参振,考虑了滑床台对尖轨、心轨的非线性支承。实现了轮轨接触几何关系的动态计算,将动态计算出的道岔的结构不平顺与几何不平顺进行叠加,并作为系统的激励。3.车辆-道岔耦合振动特性及受几何不平顺的影响分析采用本文编制的仿真程序,分析了列车直向和侧向通过道岔时的动力学特性,并讨论了几何不平顺对行车安全性与平稳性的影响。结果表明:当列车直逆向过岔时,其垂向振动比横向振动激烈得多,且在转辙器部分的横向振动、辙叉部分的垂向振动比其它部分更激烈,应更注重辙叉部分高低不平顺、转辙器部分方向不平顺的控制;当列车侧逆向过岔时,其横向振动比垂向振动激烈得多,且这主要由道岔侧股导曲线上无外轨超高、圆曲线前无缓和曲线而引起的,道岔结构不平顺的影响较小.因此应根据列车的安全性和平稳性等指标来给定道岔侧股几何不平顺的控制标准,而不应采用直股或相应普通线路的控制标准。4.轨道几何不平顺控制方法研究提出并验证了在不同轨道不平顺控制方法控制下轨道不平顺谱范围的计算方法,从轨道不平顺谱的角度对几何不平控制方法进行研究,得出各种轨道不平顺控制方法的优劣,并结合几何不平顺条件下车辆-道岔振动特性分析的结果,提出了我国高速铁路无砟轨道区间线路及道岔区几何不平顺静态控制标准建议值。5.无砟轨道道岔几何形位精调软件的研究首先提出了利用轨道高程和平面的绝对偏差值来计算轨道高低和方向平顺性控制指标的新方法,并通过与用三维坐标计算的精确结果的对比验证了该方法的正确性。该方法能反映出调后模拟值、调前实测值和调整值的本质关系,且计算简单,有利于调整值的给出。之后,在系统分析道岔各几何形位的基础上,开发了无砟轨道道岔几何形位精调软件。目前该软件固化于江西日月明铁道设备开发有限公司生产的轨道几何状态测量仪中,已应用于实际无砟道岔的精调。现场应用结果表明,该软件用户界面友好,可操作性好,响应速度快,所计算出的调整建议值科学合理,便于实际工程的应用和推广
李刚[9](2012)在《高速动车组道岔通过性能及影响因素分析》文中研究表明道岔是轨道线路的三大薄弱环节之一,是限制开行高速列车以及重载列车的关键因素。道岔最主要的特征就是其横截面外形随长度方向的变化而变化,使得线路存在较大的横向不平顺和垂向不平顺。本文利用多体动力学软件SIMPACK建立两个变截面道岔模型,两个道岔模型分别依据18、42号高速道岔的精确几何尺寸和横截面图纸建立而成。道岔区间轨道的变截面特征决定了轮轨接触关系较为复杂。在转辙器区和辙叉区,由尖轨同基本轨、心轨同翼轨共同承重,这将必然发生车轮与钢轨的横向冲击及多点接触的情况;此外由于护轨的存在,车轮背部还将与护轨发生猛烈的冲击作用;在列车高速运行时,由于道岔结构的固有不平顺,车轮还会有可能发生瞬间跳动的情况。本论文利用SIMPACK仿真分析高速动车通过道岔的动力学性能,将充分考虑上述轮轨接触问题以及有可能由此产生的动力学问题。利用SIMPACK软件建立国内某高速动车组单节动车的精确的数学仿真模型,加上按照道岔实际尺寸和平面布置建立的变截面道岔模型,从而生成车辆—道岔耦合动力学模型。在此基础上仿真计算转向架的关键悬挂参数对高速动车通过42号高速道岔的动力学性能的影响情况,进而优化该型高速动车转向架的悬挂参数,希望藉此改善高速动车组通过道岔时有可能引起的振动加剧甚至失稳情况,从而达到最优的车辆通过道岔的动力学性能。最后,论文分别对在优化悬挂参数下的该型高速动车组动车模型侧向、直向通过18、42号高速道岔四种工况下的动力学响应情况进行了仿真计算分析,并对四种工况下的高速动车的动力学响应进行了比较。
辛涛[10](2012)在《高速铁路高架桥上无砟道岔动力特性研究》文中进行了进一步梳理我国高速铁路具有无砟轨道为主、高架桥梁众多的特点,随着高速铁路的大规模建设,道岔作为重要的铁路设备,不可避免地设置在高架桥上,形成高架桥上无砟道岔结构体系。当列车高速通过时,车辆、道岔和桥梁之间相互作用、相互影响,构成了高速铁路车辆-无砟道岔-高架桥梁耦合系统(简称为“车岔桥系统”)。该系统不仅综合了无砟轨道、高速道岔、高架桥梁的技术特点,而且衍生出一系列与高速有关的技术难点,是高速铁路亟待解决的关键问题之一。本论文在对国内外车轨、车岔、车桥、车轨桥等相关动力学研究资料调研分析的基础上,应用多体动力学和有限元方法等相关理论和方法,自主开发了动力仿真计算平台FORSYS,并结合郑西客运专线、京沪高速铁路相关动力测试工作,进行高速铁路高架桥上无砟道岔系统动力特性的理论和试验研究,为高速铁路无砟道岔和高架桥梁的发展应用和动力评估提供一定的理论支撑。本文的主要研究工作如下:(1)开发了新型动力仿真计算平台FORSYS。常见的商业计算软件和自编程序在进行车辆、轨道和下部结构的建模时都存在一定的不足,如多体动力学仿真软件一般不能进行轨道和下部结构的细致模拟,而有限元分析软件难以进行车辆结构的多体动力学建模;自编程序虽然可以实现多体和有限元的混合建模,但是很难对结构细部进行模拟,且往往工作繁重。针对这些研究手段的不足,本文自主开发了动力仿真计算平台FORSYS。动力仿真计算平台FORSYS由FORTRAN自编程序模块和ANSYS软件模块组成。其中,ANSYS软件模块主要用于道岔和桥梁结构的有限元建模,FORTRAN自编程序模块主要用于车辆结构的多体动力学建模、轮轨几何接触关系的处理、轮轨相互作用力的计算、系统运动方程的求解等。利用动力仿真计算平台FORSYS,可以实现车辆、道岔和桥梁等结构快速、准确建模,实现车辆模型(多刚体模型)和道岔、桥梁模型(有限元模型)的“刚柔耦合”,弥补了商业软件和自编程序的不足,是一种新型的动力分析手段。(2)建立了完整细致的高速铁路车辆-道岔-无砟轨道-桥梁耦合系统动力分析模型。针对高速铁路车辆、无砟道岔和高架桥梁的力学特点,本文利用动力仿真计算平台FORSYS,建立了完善的高速铁路车辆-道岔-无砟轨道-桥梁耦合系统动力分析模型。该系统模型由车辆模型、无砟道岔模型、桥梁模型、车岔作用模型和岔桥作用模型组成。在系统动力分析模型中,车辆结构离散为车体、转向架和轮对组成的多刚体系统;道岔结构完整地考虑了转辙器、连接部分和辙叉部分的力学特点,考虑了钢轨截面型式的变化,考虑了间隔铁、顶铁、滑床台等部件的非线性作用,实现了无砟轨道的实体建模;桥梁结构实现了按图纸建模,考虑了梁体截面的变化和桥梁支座的影响。(3)进行高速铁路高架桥上无砟道岔试验研究,对高速铁路车辆-道岔-无砟轨道-桥梁耦合系统动力分析模型进行验证。在郑西客运专线渭南北站和京沪高速铁路徐州东站,进行桥上无砟道岔的现场动测工作。主要对车辆过岔时的轮轨垂横向力,钢轨动位移、振动加速度、动弯应力,轨道板振动加速度,桥梁的振动加速度及挠度等进行了测试。通过对测试数据的分析,对轮轨相互作用、车辆运行的安全平稳性、道岔和桥梁结构的动力特性进行了评估。将仿真计算结果与现场试验数据进行对比,对本文所建立的高速铁路车辆-道岔-无砟轨道-桥梁耦合系统动力分析模型进行验证。(4)进行高速铁路车岔桥系统动力特性的仿真研究。利用高速铁路车辆-道岔-无砟轨道-桥梁耦合系统动力分析模型,从轮轨相互作用、车辆运行的安全平稳性、道岔结构动力特性、桥梁结构动力特性等方面,对车辆直向和侧向过岔时车辆、无砟道岔和高架桥梁的动力特性进行研究。(5)进行高速铁路车岔桥系统动力参数的影响规律研究。利用高速铁路车辆-道岔-无砟轨道-桥梁耦合系统动力分析模型,对车辆、道岔、桥梁相关动力参数的影响规律进行研究,为高速铁路道岔和桥梁结构的优化设计和应用发展提供一定的理论支撑。
二、秦沈客运专线道岔区轨道不平顺的分布特征(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、秦沈客运专线道岔区轨道不平顺的分布特征(论文提纲范文)
(1)高速铁路动车所咽喉区轨道动力学行为及其控制技术研究(论文提纲范文)
致谢 |
中文摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 动车所轨道技术应用现状 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 小半径曲线列车通过运行安全性研究现状 |
1.3.2 小号码道岔通过运行安全性研究现状 |
1.3.3 小半径曲线钢轨磨耗研究现状 |
1.3.4 既有研究不足 |
1.4 主要研究内容 |
2 动车所咽喉区轨道动力响应试验研究 |
2.1 测试内容及方法 |
2.1.1 测试方法 |
2.1.2 测试内容与测点布置 |
2.2 动车所小半径曲线动力测试 |
2.2.1 R250m曲线段动力响应 |
2.2.2 车辆类型的影响 |
2.3 动车所小号码道岔动力测试 |
2.3.1 9号道岔动力响应 |
2.3.2 车辆类型的影响 |
2.4 本章小结 |
3 高速动车组车辆-轨道/道岔耦合动力学模型 |
3.1 车辆动力学模型的建立 |
3.1.1 四种车辆参数比较 |
3.1.2 车辆动力学模型 |
3.1.3 车钩缓冲装置动力学模型 |
3.1.4 列车组空间动力学模型 |
3.2 轨道动力学模型的建立 |
3.2.1 柔性轨道模型 |
3.2.2 道岔结构模型 |
3.2.3 轨道不平顺 |
3.3 轮轨接触模型 |
3.3.1 轮轨接触几何关系 |
3.3.2 轮轨多点接触算法 |
3.4 磨耗伤损预测模型 |
3.5 安全性评判指标 |
3.6 仿真模型验证 |
3.7 本章小结 |
4 动车所小半径曲线动力学行为及其控制技术 |
4.1 动车所小半径曲线动力学行为 |
4.1.1 动车所R200反向曲线 |
4.1.2 动车所R250反向曲线 |
4.1.3 动车所R300反向曲线 |
4.2 动车所小半径曲线钢轨磨耗预测 |
4.2.1 R200m小半径曲线 |
4.2.2 R250m小半径曲线 |
4.2.3 R300m小半径曲线 |
4.2.4 R350m小半径曲线 |
4.3 基于动车组技术参数的控制技术 |
4.3.1 动车组类型的影响 |
4.3.2 车轮踏面等效锥度的影响 |
4.3.3 横向定位刚度的影响 |
4.4 基于轨道结构的控制技术 |
4.4.1 钢轨类型的影响 |
4.4.2 钢轨磨耗程度的影响 |
4.4.3 钢轨润滑状态的影响 |
4.4.4 钢轨潮湿状态的影响 |
4.5 本章小结 |
5 动车所道岔区动力学行为及其控制技术 |
5.1 动车所道岔区动力学行为 |
5.1.1 9号道岔的动力学行为 |
5.1.2 12号道岔的动力学行为 |
5.1.3 两种号码道岔响应对比 |
5.2 基于动车组技术参数的控制技术 |
5.2.1 动车组类型的影响 |
5.2.2 横向定位刚度的影响 |
5.3 基于道岔结构类型的控制技术 |
5.3.1 岔区钢轨类型的影响 |
5.3.2 心轨结构类型的影响 |
5.4 动车所道岔区导曲线部位不平顺控制要求 |
5.4.1 9号道岔控制要求 |
5.4.2 12号道岔控制要求 |
5.5 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
作者简历及攻读博士期间取得的研究成果 |
学位论文数据集 |
(2)高速铁路岔区轮轨接触特性及其轨件廓形优化研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
主要符号说明 |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 高速铁路轮轨接触特性及轨件廓形优化研究现状 |
1.2.1 国内外高速铁路道岔发展概况 |
1.2.2 国内外高速铁路轮轨接触特性研究现状 |
1.2.3 国内外高速道岔轨件廓形优化研究现状 |
1.3 研究内容及总体思路 |
第二章 基于UM的车辆-道岔动力学分析模型 |
2.1 车辆-道岔系统几何、物理模型的简化 |
2.1.1 道岔系统模型的简化 |
2.1.2 车辆系统模型的简化 |
2.2 道岔分析模型的建立 |
2.2.1 道岔平面线型 |
2.2.2 道岔力学参数 |
2.2.3 岔区钢轨断面廓形 |
2.2.4 道岔模型的生成 |
2.2.5 轨道不平顺 |
2.3 车辆分析模型的建立 |
2.3.1 车辆模型简化 |
2.3.2 车辆系统主要计算参数 |
2.3.3 车辆部件及整车模型的生成 |
2.4 模型验证 |
2.5 本章小结 |
第三章 高速铁路岔区轮轨接触及动力特性研究 |
3.1 列车运行安全平稳性指标及其评估标准 |
3.1.1 安全性指标限值 |
3.1.2 轮轨间最大横向力限制标准 |
3.1.3 其它动力学判定准则 |
3.2 列车过岔的轮轨接触及动力特性分析 |
3.2.1 安全性分析 |
3.2.2 轮轨力分析 |
3.2.3 车辆振动特性 |
3.3 本章小结 |
第四章 高速铁路岔区轨件廓形优化研究 |
4.1 岔区轨件廓形优化 |
4.1.1 钢轨型面优化目标 |
4.1.2 钢轨型面优化模型 |
4.1.3 钢轨型面优化结果 |
4.2 岔区轨件优化设计前后列车过岔动力特性分析 |
4.2.1 安全性分析 |
4.2.2 轮轨力分析 |
4.2.3 车辆振动特性 |
4.3 本章小结 |
第五章 高速铁路岔区翼轨加高值优化研究 |
5.1 翼轨加高优化方案设计 |
5.2 车辆道岔动力学分析模型 |
5.2.1 车辆子模型 |
5.2.2 辙叉子模型 |
5.2.3 模型验证 |
5.3 翼轨加高值对高速列车过岔动力特性影响分析 |
5.3.1 安全性分析 |
5.3.2 轮轨力分析 |
5.3.3 车辆振动特性 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 主要工作回顾 |
6.2 本课题下一步研究展望 |
参考文献 |
个人简历在读期间研究成果 |
致谢 |
(3)高速铁路道岔区轨道不平顺及钢轨磨耗的多尺度分析(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外发展研究现状 |
1.2.1 道岔轨道不平顺研究现状 |
1.2.2 道岔钢轨磨耗研究现状 |
1.2.3 多尺度分析研究现状 |
1.3 本文研究思路与技术路线 |
1.3.1 研究思路 |
1.3.2 技术路线 |
1.4 本文的创新点 |
2 高速铁路道岔区多尺度分析模型 |
2.1 宏观子模型 |
2.1.1 列车部分 |
2.1.2 道岔部分 |
2.2 细观子模型 |
2.3 道岔区多尺度模型 |
2.3.1 节点应力映射 |
2.3.2 磨耗分析 |
2.3.3 模型验证 |
2.4 本章小节 |
3 轨道不平顺影响规律分析 |
3.1 不平顺演变 |
3.2 安全性与平稳性分析 |
3.3 钢轨应力分析 |
3.4 本章小结 |
4 钢轨磨耗影响规律分析 |
4.1 磨耗演变 |
4.2 安全性与平稳性分析 |
4.3 钢轨应力分析 |
4.4 本章小结 |
5 轨道不平顺及钢轨磨耗共同影响分析 |
5.1 安全性与平稳性分析 |
5.2 钢轨应力分析 |
5.3 关键参数影响分析 |
5.3.1 轴重影响分析 |
5.3.2 摩擦系数影响分析 |
5.3.3 廓形影响分析 |
5.4 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 论文的主要工作与结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
学位论文数据集 |
(4)不同类型动车组通过高速道岔动力学性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
summary |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 国内外高速道岔的发展概况 |
1.2.1 国外 |
1.2.2 国内 |
1.3 车辆-道岔动力学研究现状 |
1.4 本文主要工作 |
第2章 车辆与道岔的动力学模型建立 |
2.1 车辆模型的建立 |
2.2 车辆系统动力学指标及评估标准 |
2.2.1 铁道车辆系统动力性能 |
2.3 道岔模型的建立 |
本章小结 |
第3章 轮轨接触几何关系 |
3.1 轮轨接触几何关系的计算 |
3.2 CRH2 型车 |
3.3 CRH380A型车 |
3.4 CRH5 型车 |
3.5 本章小结 |
第4章 不同车辆通过道岔时的动力学仿真结果 |
4.1 直逆向过岔动力学计算结果 |
4.1.1 CRH2A型车 |
4.1.2 CRH380A型车 |
4.1.3 CRH5 型车 |
4.2 侧逆向过岔动力学计算结果 |
4.2.1 CRH2A型车 |
4.2.2 CRH380A型车 |
4.2.3 CRH5 型车 |
4.3 本章小结 |
结论与展望 |
致谢 |
参考文献 |
(5)提髙42号高速道岔辙叉平顺性的结构优化研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 高速道岔的发展 |
1.3 单开道岔辙叉技术的发展 |
1.4 车辆 - 轨道动力学研究现状 |
1.5 本文的主要工作 |
2 动车组—道岔模型 |
2.1 NUCARS软件简介 |
2.2 动车组车辆模型 |
2.3 轮轨接触模型 |
2.4 高速道岔辙叉模型 |
2.5 辙叉结构性能评价指标 |
3 辙叉心轨结构优化 |
3.1 辙叉结构问题分析 |
3.2 心轨降低值优化 |
3.3 小结 |
4 辙叉翼轨结构优化 |
4.1 翼轨抬高控制断面的设置 |
4.2 翼轨抬高值比选 |
4.3 优化效果评估 |
4.4 优化辙叉结构最终方案 |
5 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
作者简历及科研成果清单 |
学位论文数据集 |
详细摘要 |
英文详细摘要 |
(6)高速铁路道岔系统理论与工程实践研究综述(论文提纲范文)
1高速道岔选型与设计理念 |
1. 1选型原则 |
1. 2设计理念 |
1. 3主要问题与发展趋势 |
( 1 ) 面向LCC ( life cycle cost ) 和RAMS ( reliability availability maintainability safety) 的高速道岔全寿命周期设计 |
( 2) 复杂运营环境下高速道岔的适应性 |
( 3) 更高速道岔的基础科学问题 |
( 4) 下一代高速道岔结构选型 |
2高速道岔设计理论与试验技术 |
2. 1高速列车/ 道岔耦合动力分析理论 |
2. 2高速道岔无缝化设计方法 |
2. 3高速道岔合理刚度及均匀化设计方法 |
2. 4高速道岔转换计算理论 |
2. 5高速道岔部件动静力强度分析 |
2. 6高速道岔动力学性能测试技术 |
3高速道岔平面线型与结构设计 |
3. 1道岔平面线型设计 |
3. 1. 1高速道岔平面线型设计参数 |
3. 1. 2道岔整体线型 |
3. 1. 3尖轨平面线型 |
3. 2高速道岔结构设计 |
3. 2. 1转辙器结构 |
3. 2. 2辙叉结构 |
3. 2. 3扣件系统 |
3. 2. 4轨下基础 |
3. 2. 5转换设备 |
4高速道岔的制造与铺设 |
4. 1生产工艺 |
4. 2运输与吊装 |
4. 3铺设技术 |
5高速道岔维护与管理 |
5. 1检测技术 |
5. 2监测系统 |
5. 3道岔伤损 |
5. 4平顺性管理 |
5. 5道岔区钢轨打磨 |
5. 6发展趋势 |
( 1) 高效快速的高速道岔检测技术 |
( 2) 高速道岔状态实时获取技术 |
( 3) 高速道岔运营安全评估技术 |
( 4) 基于大数据的高速道岔健康管理及故障预测系统( prognostics and health management, PHM) |
( 5) 高速道岔安全保障技术 |
( 6) 高速道岔养修技术 |
6结束语 |
(7)道岔平面线型动力分析及其设计方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 世界各国道岔发展概况 |
1.2.1 国外道岔发展概况 |
1.2.2 国内道岔发展概况 |
1.3 道岔平面线型应用现状 |
1.4 道岔区轮轨系统动力学研究进展 |
1.5 本文主要工作 |
第2章 道岔区轮轨动态接触几何关系计算方法 |
2.1 轮轨空间接触几何关系计算 |
2.1.1 车轮踏面与钢轨顶面拟合 |
2.1.2 轮轨空间接触点搜索方法 |
2.1.3 轮轨动态接触几何关系求解 |
2.2 道岔区变截面钢轨轮轨接触几何关系 |
2.2.1 变截面钢轨断面间差值方法 |
2.2.2 道岔区轮轨接触方式及接触点搜索 |
2.2.3 道岔侧股曲线上轮轨接触算法 |
2.2.4 道岔区轮轨接触参数 |
2.3 轮轨接触几何关系计算流程 |
2.4 小结 |
第3章 车辆-道岔动力耦合模型建立及求解 |
3.1 动力耦合模型及方程的建立方法 |
3.1.1 模型建立基本原则 |
3.1.2 振动方程组建方法 |
3.2 车辆模型及振动方程的建立 |
3.2.1 车辆模型 |
3.2.2 车辆振动方程 |
3.3 道岔区轨道模型及振动方程的建立 |
3.3.1 道岔区结构特点及建模原则 |
3.3.2 道岔区轨道模型 |
3.3.3 道岔区振动方程 |
3.4 轮轨接触耦合关系求解 |
3.4.1 轮轨法向力求解 |
3.4.2 轮轨蠕滑力求解 |
3.4.3 轮缘或轮背与钢轨接触力求解 |
3.4.4 轮轨间作用力虚功方程 |
3.5 动力耦合模型方程的建立及求解 |
3.5.1 整体系统振动方程 |
3.5.2 整体系统振动方程计算方法 |
3.5.3 整体系统动力响应计算流程 |
3.6 小结 |
第4章 道岔平面线型对车辆-道岔耦合振动的影响 |
4.1 车辆-道岔动力耦合模型参数选取 |
4.1.1 车辆模型参数 |
4.1.2 道岔模型参数 |
4.2 圆曲线型道岔线型选取对系统振动的影响 |
4.2.1 轮轨接触参数评价 |
4.2.2 各工况系统动力响应比较 |
4.2.3 列车过岔速度对系统振动的影响 |
4.3 带有缓和曲线道岔线型选取对系统振动的影响 |
4.3.1 轮轨接触参数评价 |
4.3.2 各工况系统动力响应比较 |
4.3.3 列车过岔速度对系统振动的影响 |
4.4 小结 |
第5章 转辙器区尖轨切削线型动力性能及磨耗研究 |
5.1 轮轨磨耗评定指标计算方法选择 |
5.2 小号码道岔尖轨各切削方式动力及磨耗评定 |
5.2.1 各尖轨切削方式下系统动力特性比较 |
5.2.2 不同切削类型尖轨磨耗指数计算 |
5.3 大号码道岔尖轨各切削方式动力及磨耗评定 |
5.3.1 各尖轨切削方式下系统动力特性比较 |
5.3.2 不同切削类型尖轨磨耗指数计算 |
5.3.3 缓和曲线尖轨系统动力及轮轨磨耗分析 |
5.4 小结 |
第6章 道岔平面线型计算方法研究 |
6.1 多种道岔平面线型计算 |
6.1.1 单圆曲线道岔 |
6.1.2 复圆曲线道岔 |
6.1.3 圆缓曲线道岔 |
6.1.4 缓圆缓曲线道岔 |
6.1.5 平面线型评价参数 |
6.2 尖轨各种切削方式计算 |
6.2.1 切线型尖轨 |
6.2.2 半切线型尖轨 |
6.2.3 割线型尖轨 |
6.2.4 半割线型尖轨 |
6.2.5 相离半切线型尖轨 |
6.2.6 尖轨线型评价参数 |
6.3 岔枕排布方式分类 |
6.3.1 整体垂直于直股排布 |
6.3.2 辙叉区垂直于角平分线排布 |
6.3.3 整体扇形排布 |
6.4 小结 |
第7章 道岔平面线型计算及绘图软件的开发与应用 |
7.1 软件开发关键技术 |
7.1.1 道岔平面线型选择 |
7.1.2 线型计算方案分类 |
7.1.3 自动绘图功能实现 |
7.2 软件结构与功能 |
7.2.1 软件结构组成 |
7.2.2 软件功能划分 |
7.3 软件界面及参数设定 |
7.3.1 软件主窗口及参数选择 |
7.3.2 软件线型界面参数设定 |
7.3.3 岔枕排布界面使用 |
7.4 输出结果文件内容及作用 |
7.4.1 参数阅读类文件 |
7.4.2 绘图调用类文件 |
7.5 软件应用及算例分析 |
7.5.1 侧向低速小号码道岔设计 |
7.5.2 侧向高速大号码道岔设计 |
7.6 软件动力学评价功能拓展 |
7.6.1 轮轨接触关系评价功能 |
7.6.2 轮轨耦合振动特性评价功能 |
7.7 小结 |
第8章 结论与展望 |
8.1 基本结论 |
8.2 有待进一步研究的问题 |
致谢 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的学术论文 |
攻读博士学位期间参加的科研项目及成果 |
(8)高速道岔几何不平顺动力分析及其控制方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 道岔的发展概况 |
1.2.1 国内道岔的发展 |
1.2.2 国外高速道岔的发展 |
1.3 车辆-道岔动力学研究现状 |
1.4 本文的主要工作 |
第2章 道岔区动态轮轨接触几何关系 |
2.1 轮轨接触几何关系的计算 |
2.1.1 基本原理 |
2.1.2 变截面钢轨轮廓的拟合 |
2.1.3 道岔区轮轨几何关系的计算流程 |
2.2 几何不平顺对道岔区轮轨接触几何关系的影响 |
2.2.1 理想情况下道岔区轮轨几何关系 |
2.2.2 方向不平顺的影响 |
2.2.3 轨距不平顺的影响 |
2.2.4 水平不平顺的影响 |
第3章 车辆-道岔耦合振动模型及方程的建立与求解 |
3.1 车辆-道岔耦合振动模型 |
3.1.1 车辆振动模型 |
3.1.2 道岔振动模型 |
3.2 车辆-道岔耦合振动方程 |
3.2.1 车辆振动方程的建立 |
3.2.2 道岔振动方程的建立 |
3.3 道岔区轮轨空间耦合关系 |
3.3.1 道岔区轮轨垂向耦合关系 |
3.3.2 道岔区轮轨横向耦合关系 |
3.4 车辆-道岔耦合系统的求解方法 |
3.4.1 车辆和道岔子系统振动方程的求解 |
3.4.2 车辆和道岔子系统的动态耦合 |
3.5 计算参数 |
3.5.1 车辆的基本计算参数 |
3.5.2 道岔的基本计算参数 |
3.6 计算模型的验证 |
第4章 几何不平顺对车辆-道岔耦合振动的影响 |
4.1 道岔区的几何不平顺 |
4.2 几何不平顺对直逆向过岔车辆-道岔振动的影响 |
4.2.1 直逆向过岔车辆-道岔振动特性 |
4.2.2 几何不平顺对车辆-道岔振动特性的影响 |
4.2.3 小结 |
4.3 几何不平顺对侧逆向过岔车辆-道岔振动的影响 |
4.3.1 侧逆向过岔车辆-道岔振动特性 |
4.3.2 几何不平顺对车辆-道岔振动特性的影响 |
第5章 轨道几何不平顺控制方法研究 |
5.1 轨道几何不平顺控制方法介绍 |
5.2 轨道不平顺功率谱范围的计算方法 |
5.2.1 周期图法轨道不平顺谱估计 |
5.2.2 不同控制方法控制下轨道不平顺谱范围的计算方法 |
5.2.3 计算方法的数值验证 |
5.3 不同轨道不平顺控制方法控制下轨道不平顺谱分析 |
5.3.1 隔枕校核值控制下轨道不平顺谱分析 |
5.3.2 不同弦长正矢差控制下轨道不平顺谱分析 |
5.3.3 30/300m弦相隔为5/150m的校核值控制下轨道不平顺谱分析 |
5.4 小结 |
第6章 无砟轨道道岔几何形位精调软件的研究与实现 |
6.1 调整后道岔几何形位模拟值的计算 |
6.1.1 计算轨道高低和方向平顺性控制指标的新方法 |
6.1.2 调整后道岔几何形位模拟值的计算 |
6.1.3 小结 |
6.2 无砟轨道道岔几何形位精调软件的实现 |
6.2.1 调整值的计算方法 |
6.2.2 精调软件的结构与功能设计 |
6.3 无砟道岔精调软件的应用 |
6.3.1 精调方案分析 |
6.3.2 精调前后车辆-道岔振动响应对比 |
6.3.3 小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 基本结论 |
7.2 存在的不足和需要进一步研究的问题 |
致谢 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的学术论文 |
攻读博士学位期间参加的科研项目及成果 |
(9)高速动车组道岔通过性能及影响因素分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 论文选题背景及研究意义 |
1.2 国内外高速道岔的发展概况 |
1.2.1 国外高速道岔的发展概况 |
1.2.2 国内高速道岔的发展概况 |
1.3 国内外关于车辆通过道岔动力学研究的概况 |
1.3.1 国外研究概况 |
1.3.2 国内研究概况 |
1.4 课题的研究方法及内容 |
第二章 变截面道岔建模 |
2.1 道岔的平面几何特征及结构特征 |
2.2 道岔的变截面特征 |
2.3 道岔建模的原理及方法 |
2.3.1 道岔建模原理 |
2.3.2 数据文件的建立 |
2.3.3 道岔的生成 |
2.4 道岔区间的轮轨接触模型 |
2.4.1 轮轨接触系统模拟 |
2.4.2 车轮与护轨的接触模型 |
2.4.3 道岔区间允许车轮抬起 |
2.4.4 道岔激励 |
本章小结 |
第三章 高速动车组建模 |
3.1 车辆动力学仿真模型 |
3.2 车辆模型中的非线性环节 |
3.3 动力学性能评价指标 |
本章小结 |
第四章 转向架关键悬挂参数对高速动车通过道岔的动力学性能的影响 |
4.1 一系定位刚度对高速动车过岔性能的影响 |
4.1.1 侧向通过42号高速道岔(v=160km/h) |
4.1.2 直向通过42号高速道岔(v=350km/h) |
4.2 二系横向减振器对高速动车过岔性能的影响 |
4.2.1 侧向通过42号高速道岔(v=160km/h) |
4.2.2 直向通过42号高速道岔(v=350km/h) |
4.3 抗蛇行减振器对高速动车过岔性能的影响 |
4.3.1 侧向通过42号高速道岔(v=160km/h) |
4.3.2 直向通过42号高速道岔(v=350km/h) |
本章小结 |
第五章 高速动车组动车通过道岔的动力学响应 |
5.1 高速动车侧向通过18号道岔的动力学性能(v=80km/h) |
5.1.1 轮轨作用力 |
5.1.2 振动加速度 |
5.1.3 脱轨系数及减载率 |
5.2 高速动车直向通过18号道岔的动力学性能(v=350km/h) |
5.2.1 轮轨作用力 |
5.2.2 振动加速度 |
5.2.3 脱轨系数及减载率 |
5.3 高速动车侧向通过42号道岔的动力学性能(v=160km/h) |
5.3.1 轮轨作用力 |
5.3.2 振动加速度 |
5.3.3 脱轨系数及减载率 |
5.4 高速动车直向通过42号道岔的动力学性能(v=350km/h) |
5.4.1 轮轨作用力 |
5.4.2 振动加速度 |
5.4.3 脱轨系数及减载率 |
本章小结 |
结论与展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文及参加的科研项目 |
(10)高速铁路高架桥上无砟道岔动力特性研究(论文提纲范文)
致谢 |
中文摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 高速道岔发展概况分析 |
1.2.1 国外道岔 |
1.2.2 国内道岔 |
1.3 动力学研究现状分析 |
1.4 本文的主要研究工作 |
1.4.1 研究的必要性 |
1.4.2 研究内容及方法 |
2 动力仿真计算平台FORSYS |
2.1 概述 |
2.2 FORSYS构建思路 |
2.3 FORSYS功能模块 |
2.4 FORSYS建模方法 |
2.4.1 多刚体建模 |
2.4.2 有限元建模 |
2.4.3 模型的耦合和求解 |
2.5 FORSYS验证 |
2.5.1 积分步长的选取 |
2.5.2 计算结果的对比 |
2.6 本章小结 |
3 高速铁路车辆-道岔-无砟轨道-桥梁耦合系统动力分析模型 |
3.1 建模思路 |
3.2 车辆模型 |
3.3 无砟道岔模型 |
3.4 桥梁模型 |
3.5 车岔相互作用模型 |
3.5.1 轮轨接触几何的处理 |
3.5.2 轮轨接触力的计算 |
3.6 岔桥相互作用模型 |
3.7 系统激励的处理 |
3.7.1 道岔结构不平顺 |
3.7.2 轨道随机不平顺 |
3.7.3 轮轨表面粗糙度 |
3.7.4 随机不平顺的时域模拟 |
3.8 本章小结 |
4 车岔桥耦合系统计算参数及动力评估标准 |
4.1 系统计算参数的选取 |
4.1.1 车辆参数 |
4.1.2 无砟道岔参数 |
4.1.3 桥梁参数 |
4.2 系统动力评估标准的确定 |
4.2.1 轮轨相互作用指标 |
4.2.2 车辆运行安全平稳性指标 |
4.2.3 道岔结构动力特性指标 |
4.2.4 桥梁结构动力特性指标 |
4.3 本章小结 |
5 高速铁路桥上无砟道岔试验研究及模型验证 |
5.1 测试内容及方法 |
5.2 动力敏感区域 |
5.3 郑西客运专线渭南北站测试 |
5.3.1 测试概况 |
5.3.2 数据分析 |
5.3.3 动力仿真 |
5.4 京沪高速铁路徐州东站测试 |
5.4.1 测试概况 |
5.4.2 数据分析 |
5.4.3 动力仿真 |
5.5 本章小结 |
6 车岔桥耦合系统动力特性分析 |
6.1 直向过岔系统动力特性 |
6.1.1 轮轨相互作用 |
6.1.2 车辆运行安全平稳性 |
6.1.3 道岔结构的动力特性 |
6.1.4 桥梁结构的动力特性 |
6.2 侧向过岔系统动力特性 |
6.2.1 轮轨相互作用 |
6.2.2 车辆运行安全平稳性 |
6.2.3 道岔结构的动力特性 |
6.2.4 桥梁结构的动力特性 |
6.3 桥上无砟道岔与路基上无砟道岔动力特性比较 |
6.3.1 轮轨相互作用 |
6.3.2 车辆运行安全平稳性 |
6.3.3 道岔结构的动力特性 |
6.3.4 桥梁结构的动力特性 |
6.4 本章小结 |
7 车岔桥耦合系统动力参数影响规律研究 |
7.1 车辆动力参数的影响 |
7.1.1 行车速度 |
7.1.2 车辆类型 |
7.2 道岔动力参数的影响 |
7.2.1 轨道不平顺 |
7.2.2 钢轨碎弯 |
7.2.3 扣件刚度 |
7.2.4 无砟轨道类型 |
7.2.5 轨道板厚度 |
7.2.6 板下支承刚度 |
7.3 桥梁动力参数的影响 |
7.3.1 桥梁类型 |
7.3.2 梁体抗弯刚度 |
7.3.3 桥墩支承刚度 |
7.3.4 岔桥相对位置 |
7.3.5 桥梁跨度 |
7.4 本章小结 |
8 结论及展望 |
8.1 主要研究结论 |
8.2 主要创新之处 |
8.3 需进一步研究的问题 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
四、秦沈客运专线道岔区轨道不平顺的分布特征(论文参考文献)
- [1]高速铁路动车所咽喉区轨道动力学行为及其控制技术研究[D]. 李浩. 北京交通大学, 2020(06)
- [2]高速铁路岔区轮轨接触特性及其轨件廓形优化研究[D]. 朱旭东. 华东交通大学, 2020(03)
- [3]高速铁路道岔区轨道不平顺及钢轨磨耗的多尺度分析[D]. 霍海龙. 北京交通大学, 2021
- [4]不同类型动车组通过高速道岔动力学性能研究[D]. 蒋子源. 西南交通大学, 2019(03)
- [5]提髙42号高速道岔辙叉平顺性的结构优化研究[D]. 杨东升. 中国铁道科学研究院, 2016(01)
- [6]高速铁路道岔系统理论与工程实践研究综述[J]. 王平,陈嵘,徐井芒,马晓川,王健. 西南交通大学学报, 2016(02)
- [7]道岔平面线型动力分析及其设计方法研究[D]. 曹洋. 西南交通大学, 2013(10)
- [8]高速道岔几何不平顺动力分析及其控制方法研究[D]. 全顺喜. 西南交通大学, 2012(04)
- [9]高速动车组道岔通过性能及影响因素分析[D]. 李刚. 西南交通大学, 2012(10)
- [10]高速铁路高架桥上无砟道岔动力特性研究[D]. 辛涛. 北京交通大学, 2012(10)