地震作用下車(chē)輛脫軌安全性研究
發(fā)布時(shí)間:2017-05-19 14:06
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【摘要】:高速鐵路系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)的安全性一直是當(dāng)今鐵路研究領(lǐng)域的重點(diǎn)課題,本文在總結(jié)和借鑒國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究成果的基礎(chǔ)上,建立了地震作用下車(chē)輛系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方程和模型,通過(guò)仿真計(jì)算的方法對(duì)地震作用下車(chē)輛脫軌安全性展開(kāi)了研究。 由于地震作用下高速列車(chē)的脫軌問(wèn)題屬于動(dòng)態(tài)脫軌行為,適用于準(zhǔn)靜態(tài)的傳統(tǒng)脫軌評(píng)價(jià)指標(biāo)很難進(jìn)行準(zhǔn)確評(píng)判,所以本文首先建立了適合評(píng)價(jià)地震作用下車(chē)輛脫軌安全性的指標(biāo),即輪軌橫向相對(duì)位移的脫軌評(píng)判準(zhǔn)則。 本文以車(chē)輛動(dòng)力學(xué)理論模型為基礎(chǔ),使用MIDAS和ADAMS軟件建立了地震作用下橋梁子系統(tǒng)和車(chē)軌子系統(tǒng)的計(jì)算模型。通過(guò)將地震波規(guī)格化處理后輸入到橋梁子系統(tǒng)模型中,計(jì)算出地震作用下車(chē)輛系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)響應(yīng)情況。通過(guò)典型工況的仿真計(jì)算可以看出,與傳統(tǒng)車(chē)輛脫軌安全性指標(biāo)相比,輪軌橫向相對(duì)位移的脫軌評(píng)判準(zhǔn)則更為寬松,可以作為極端惡劣工況下車(chē)輛脫軌安全性評(píng)判的參考準(zhǔn)則。 通過(guò)分析車(chē)輛行車(chē)速度和地震波峰值加速度分別對(duì)車(chē)輛安全性的影響,發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的車(chē)輛脫軌安全性指標(biāo)隨著行車(chē)速度的提高和地震波峰值加速度的增大,均明顯惡化;而輪軌相對(duì)橫向位移指標(biāo)與行車(chē)速度無(wú)明顯關(guān)系,只隨地震波峰值加速度的增大而增大,且地震波橫向峰值加速度超過(guò)2m/s2后出現(xiàn)了急速增長(zhǎng)的趨勢(shì)。 最后,本文以車(chē)輛安全評(píng)價(jià)指標(biāo)為基礎(chǔ),建立了較為完整的地震作用下車(chē)輛脫軌的安全域。通過(guò)安全域可以看出,在不同地震波峰值加速度和行車(chē)速度下輪軸橫向力和輪重減載率最容易超標(biāo),其次是脫軌系數(shù),而輪軌垂向力指標(biāo)相對(duì)最難超標(biāo)。
【關(guān)鍵詞】:動(dòng)態(tài)脫軌 動(dòng)力學(xué)仿真 脫軌安全性 地震安全域
【學(xué)位授予單位】:西南交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類(lèi)號(hào)】:U298;U211.5
【目錄】:
- 摘要6-7
- Abstract7-11
- 第1章 緒論11-21
- 1.1 研究背景及意義11-13
- 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-19
- 1.2.1 車(chē)輛系統(tǒng)脫軌安全性研究現(xiàn)狀13-16
- 1.2.2 地震作用下行車(chē)安全性研究現(xiàn)狀16-19
- 1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容19-21
- 第2章 車(chē)輛脫軌安全性評(píng)價(jià)方法21-31
- 2.1 車(chē)輛脫軌機(jī)理21-26
- 2.1.1 輪軌作用力計(jì)算21-22
- 2.1.2 準(zhǔn)靜態(tài)脫軌研究22-24
- 2.1.3 動(dòng)態(tài)脫軌理論24-26
- 2.2 脫軌安全性的動(dòng)力學(xué)指標(biāo)26-27
- 2.2.1 脫軌系數(shù)26
- 2.2.2 輪重減載率26-27
- 2.2.3 輪軸橫向力27
- 2.2.4 輪軌垂向力27
- 2.3 車(chē)輛脫軌的空間動(dòng)態(tài)指標(biāo)27-30
- 2.3.1 輪軌的相對(duì)位移28-30
- 2.3.2 輪軌相對(duì)橫向位移的計(jì)算30
- 2.4 本章小結(jié)30-31
- 第3章 地震作用下系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方程及模型31-44
- 3.1 系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型及方程31-32
- 3.2 橋梁子系統(tǒng)力學(xué)方程及模型32-36
- 3.2.1 地震荷載的處理32-33
- 3.2.2 地震激勵(lì)的輸入模型33-34
- 3.2.3 橋梁子系統(tǒng)模型的建立34-36
- 3.3 車(chē)軌子系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方程及模型36-43
- 3.3.1 車(chē)輛系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方程36-37
- 3.3.2 車(chē)輛系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型37-40
- 3.3.3 模型中的接觸力計(jì)算40-42
- 3.3.4 模型中的軌道不平順處理42-43
- 3.4 本章小結(jié)43-44
- 第4章 地震作用下車(chē)輛動(dòng)力學(xué)仿真計(jì)算44-60
- 4.1 地震激擾的選取和計(jì)算44-48
- 4.1.1 地震的震級(jí)與烈度44
- 4.1.2 地震波的選擇及規(guī)格化44-47
- 4.1.3 震激勵(lì)響應(yīng)結(jié)果47-48
- 4.2 典型工況的動(dòng)力學(xué)響應(yīng)48-58
- 4.2.1 仿真工況的選擇48
- 4.2.2 安全性分析48-57
- 4.2.3 平穩(wěn)性分析57-58
- 4.3 本章小結(jié)58-60
- 第5章 地震作用下車(chē)輛運(yùn)行安全性分析60-71
- 5.1 行車(chē)速度影響分析60-63
- 5.2 地震烈度影響分析63-66
- 5.3 地震作用下運(yùn)行安全域分析66-67
- 5.3.1 車(chē)輛安全域的評(píng)價(jià)指標(biāo)66
- 5.3.2 地震作用下車(chē)輛安全域66-67
- 5.4 軌道塑性變形安全域67-69
- 5.4.1 軌道輸入定義67-68
- 5.4.2 軌道變形的車(chē)輛安全域68-69
- 5.5 地震作用下車(chē)輛脫軌預(yù)防策略69-70
- 5.6 本章小結(jié)70-71
- 結(jié)論71-73
- 致謝73-74
- 參考文獻(xiàn)74-78
- 附錄178-79
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及參與的科研項(xiàng)目79
【參考文獻(xiàn)】
中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條
1 閻貴平,夏禾,陳英俊;列車(chē)與剛梁柔拱組合系橋系統(tǒng)的地震響應(yīng)分析[J];北方交通大學(xué)學(xué)報(bào);1994年01期
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3 [駒朗,
本文編號(hào):378882
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