發(fā)布時間：2017-10-10 12:12

  本文關(guān)鍵詞：橋梁剛度對車輛走行性影響的有限元分析

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【摘要】：隨著經(jīng)濟生產(chǎn)的發(fā)展,人民群眾對出行的需求越來越高。高速鐵路以其特有的高速、清潔、便利、舒適等條件,成為了出行的一大重要選擇。高速鐵路由于速度快,其對線路曲率要求很高,故橋梁在高速鐵路中的比重很高,而簡支梁橋又是高速鐵路中最常用的橋梁類型,所以以簡支梁橋為背景研究車橋耦合動力響應(yīng)是十分必要的,其中的主要內(nèi)容還是研究動車通過橋梁的安全性和舒適性。本文旨在對橋梁剛度對車輛走行性影響進行系統(tǒng)分析,內(nèi)容主要研究時速和剛度兩變量對車輛橋梁動力響應(yīng)的影響,得出了速度和剛度對車輛走行性的影響規(guī)律。本文特點就是結(jié)合工程實際,運用SIMPACK和ANSYS軟件進行車橋動力響應(yīng)研究,對走行性研究進行規(guī)律性研究。由于簡支梁的剛度要求規(guī)范中有明確提到,中外學(xué)者對高速鐵路簡支梁橋的研究又有很多,對本文的研究有很大的指導(dǎo)。本文的主要內(nèi)容:(1)介紹高速鐵路發(fā)展和現(xiàn)狀,著重說明了高速鐵路橋梁和高速鐵路車輛的特點,闡述了車橋耦合動力學(xué)的發(fā)展和主要研究成果,表述了本論文的研究內(nèi)容和意義。(2)多體動力學(xué)是本論文很重要的基礎(chǔ)理論,在第二章進行了詳細的描述,同時也對拉格朗日方程和車橋空間動力學(xué)進行了表述。(3)通過規(guī)范建立32m三維有限元簡支梁模型和車輛模型,介紹了軟件聯(lián)合仿真的方式,并對相應(yīng)的動力響應(yīng)標準進行了描述。(4)分別采取單雙線、5個剛度、5個速度的控制因素,對建立的模型進行單線和雙線的車橋耦合計算。對車體的動力響應(yīng)如脫軌系數(shù)、輪重減載率、橫向加速度、豎向加速度進行計算和評價,其中剛度系數(shù)大于1時,其車體橫豎向加速度變化減小,工程中在現(xiàn)有基礎(chǔ)上增大橋梁剛度對平穩(wěn)性的增加意義不大;對橋梁動態(tài)響應(yīng)如跨中橫向振動位移、跨中橫向振動加速度、跨中豎向振動位移、跨中豎向振動加速度進行計算和評價。(5)對剛度、速度這兩個因素作用在車輛走行性的影響進行了總結(jié)分析,單雙線的車橋動力響應(yīng)分析,較為明顯的差異在于平穩(wěn)性,雙線平穩(wěn)性差于單線,也符合常識。雙線在橋梁動力響應(yīng)的圖像規(guī)律較為明顯,其余并無較大差異。并對此命題提出展望。
【關(guān)鍵詞】：簡支梁橋 車橋動力響應(yīng) 聯(lián)合仿真 多體動力學(xué)
【學(xué)位授予單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U441.7;U270.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-18
• 1.1 高速鐵路發(fā)展現(xiàn)狀9-10
• 1.1.1 國內(nèi)外鐵路發(fā)展概況9
• 1.1.2 高速鐵路發(fā)展9-10
• 1.2 高速鐵路的技術(shù)特點10-12
• 1.2.1 高速鐵路橋梁10-12
• 1.2.2 高速鐵路的車輛12
• 1.3 車橋耦合的研究12-17
• 1.3.1 車橋耦合的研究概況12-16
• 1.3.2 車輛橋梁動力學(xué)模型16-17
• 1.4 本論文的研究內(nèi)容與意義17-18
• 1.4.1 論文的研究意義17
• 1.4.2 論文的主要內(nèi)容17-18
• 2 車輛動力學(xué)模型與理論18-26
• 2.1 多體動力學(xué)簡介18-19
• 2.2 多體動力學(xué)建模理論19-23
• 2.2.1 運動學(xué)理論19-21
• 2.2.2 剛體動能21-22
• 2.2.3 牛頓-歐拉方程22-23
• 2.3 車橋空間動力方程23-25
• 2.3.1 車橋振動方程23
• 2.3.2 拉格朗日數(shù)學(xué)模型23-24
• 2.3.3 笛卡爾數(shù)學(xué)模型24-25
• 2.4 本章小結(jié)25-26
• 3 車輛橋梁模型的建立26-38
• 3.1 多體動力學(xué)軟件SIMPACK與有限元軟件ANSYS26-28
• 3.2 動車的物理模型28-31
• 3.3 車輛運行安全性評定標準31-32
• 3.3.1 安全性指標31
• 3.3.2 車體振動加速度31
• 3.3.3 模型檢驗31-32
• 3.4 橋梁模型的建立32-38
• 4 車輛走行性分析38-61
• 4.1 工程概況38
• 4.2 多種剛度橋梁自振分析38-39
• 4.3 多時速簡支梁的剛度因素分析39-60
• 4.3.1 單線車輛走行性分析39-46
• 4.3.2 單線粱體動力響應(yīng)46-50
• 4.3.3 雙線單線車輛走行性分析50-56
• 4.3.4 雙線橋梁動力響應(yīng)56-60
• 4.4 單雙線結(jié)果對比60
• 4.5 小結(jié)60-61
• 結(jié)論與展望61-62
• 致謝62-63
• 參考文獻63-66
• 攻讀學(xué)位期間的研究成果66

【參考文獻】

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本文編號：1006309