隨著我國高速鐵路網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大和高速動(dòng)車組大批量的投入運(yùn)用,在給人們帶來方便快捷舒適的同時(shí),列車運(yùn)行的安全性則顯得更加重要,及時(shí)地做好鐵路養(yǎng)護(hù)維修工作是鐵路發(fā)展的基本保障。自2008年京津城際開通以來,我國高速鐵路已經(jīng)運(yùn)營十余年,整體狀況良好,鐵路基礎(chǔ)設(shè)施經(jīng)過了時(shí)間的考驗(yàn)。但隨著運(yùn)營時(shí)長的增加,高速鐵路線路逐漸暴露出一些現(xiàn)場問題。在輪軌關(guān)系方面,例如,輪軌表面擦傷、剝離掉塊、鋼軌波磨、焊縫不良、輪軌接觸噪音等輪軌短波病害,引起的高速軌道-車輛系統(tǒng)異常高頻振動(dòng)問題,不僅縮短車輛及軌道部件的使用壽命,增加鐵路養(yǎng)護(hù)維修費(fèi)用,嚴(yán)重時(shí)對行車安全也是潛在的危害。輪軌短波病害與列車高速運(yùn)行中的輪軌非穩(wěn)態(tài)滾動(dòng)接觸特性密切相關(guān)。輪軌非穩(wěn)態(tài)滾動(dòng)接觸也稱輪軌瞬態(tài)接觸,最早由Kalker提出,并開發(fā)了相應(yīng)的精確理論數(shù)值求解程序CONTACT,但因其計(jì)算速度較慢沒有被廣泛使用,且對于存在幾何缺陷等短波輪軌滾動(dòng)接觸問題,特別是考慮到幾何非線性時(shí),Kalker算法也同樣無法解決。因此,迫切需要找到計(jì)算輪軌瞬態(tài)滾動(dòng)接觸問題的可靠方法,進(jìn)而研究輪軌短波病害引起的高速鐵路軌道-車輛系統(tǒng)高頻瞬態(tài)響應(yīng)特征,為探究輪軌短波病... 

【文章來源】：中國鐵道科學(xué)研究院北京市

【文章頁數(shù)】：152 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
致謝
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 輪軌非穩(wěn)態(tài)滾動(dòng)接觸
        1.2.2 鋼軌短波病害對軌道-車輛系統(tǒng)性能影響
        1.2.3 鋼軌波磨機(jī)理研究
    1.3 論文的主要工作
2 輪軌滾動(dòng)接觸理論
    2.1 基于彈性半空間假設(shè)的輪軌滾動(dòng)接觸理論
        2.1.1 基于Hertz接觸理論
        2.1.2 基于非Hertz接觸理論
    2.2 基于有限元的輪軌滾動(dòng)接觸理論
        2.2.1 控制方程
        2.2.2 方程離散
        2.2.3 幾何非線性
        2.2.4 材料非線性
        2.2.5 接觸非線性
    2.3 本章小節(jié)
3 高速輪軌滾動(dòng)接觸瞬態(tài)仿真模型
    3.1 高速鐵路動(dòng)車組及軌道結(jié)構(gòu)概述
    3.2 軌道-車輛耦合系統(tǒng)
    3.3 改進(jìn)的軌道-車輛系統(tǒng)高頻垂向仿真模型
        3.3.1 直線軌道-車輛系統(tǒng)模型建立
        3.3.2 模型計(jì)算
        3.3.3 模型改進(jìn)
        3.3.4 模型驗(yàn)證
    3.4 軌道-車輛系統(tǒng)多向高頻仿真模型
        3.4.1 曲線軌道-車輛系統(tǒng)模型建立
        3.4.2 模型計(jì)算
        3.4.3 模型驗(yàn)證
    3.5 本章小節(jié)
4 單點(diǎn)沖擊對高速輪軌瞬態(tài)響應(yīng)的影響分析
    4.1 高速鐵路焊接接頭病害
    4.2 高速鐵路焊接接頭仿真模型
        4.2.1 高速鐵路焊縫有限元模型
        4.2.2 焊縫處輪軌滾動(dòng)接觸分析
    4.3 關(guān)鍵參數(shù)對焊接接頭處輪軌力的影響
        4.3.1 列車運(yùn)行速度
        4.3.2 焊縫處鋼軌平直度
    4.4 焊接接頭處軸箱加速度響應(yīng)分析
        4.4.1 時(shí)域分析
        4.4.2 頻域分析
    4.5 本章小節(jié)
5 直線周期性短波不平順區(qū)段高速輪軌瞬態(tài)響應(yīng)分析
    5.1 高速鐵路直線區(qū)段鋼軌波磨
        5.1.1 鋼軌Pinned-Pinned振動(dòng)模態(tài)分析
        5.1.2 牽引力矩計(jì)算及施加
        5.1.3 通過頻率對軌道-車輛系統(tǒng)性能影響
        5.1.4 牽引比對波磨發(fā)展的影響
    5.2 高速鐵路直線區(qū)段打磨刀痕
        5.2.1 鋼軌打磨表面實(shí)測數(shù)據(jù)分析
        5.2.2 打磨刀痕有限元仿真模型
        5.2.3 打磨刀痕區(qū)段軌道-車輛系統(tǒng)響應(yīng)分析
    5.3 本章小節(jié)
6 高速鐵路曲線軌道鋼軌波磨研究
    6.1 高速鐵路曲線軌道及波磨情況
    6.2 曲線軌道-車輛系統(tǒng)頻響分析
        6.2.1 輪對頻響分析
        6.2.2 曲線軌道模態(tài)分析
    6.3 曲線波磨區(qū)段高速輪軌瞬態(tài)響應(yīng)分析
        6.3.1 曲線軌道波磨模型及計(jì)算
        6.3.2 導(dǎo)向輪和非導(dǎo)向輪對比
        6.3.3 列車運(yùn)行速度的影響
    6.4 曲線軌道輪軌蠕滑分析
    6.5 本章小節(jié)
7 結(jié)論與展望
    7.1 主要結(jié)論
    7.2 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
    7.3 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡歷及攻讀博士學(xué)位期間取得的科研成果
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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[2]地鐵鋼軌波磨成因及其對車輛/軌道行為的影響[D]. 李偉.西南交通大學(xué) 2015
[3]基于數(shù)據(jù)建模的輪軌力載荷辨識理論和應(yīng)用研究[D]. 郭劍峰.中國鐵道科學(xué)研究院 2015
[4]高速道岔曲尖軌磨耗仿真分析研究[D]. 徐井芒.西南交通大學(xué) 2015
[5]地鐵鋼軌波磨形成機(jī)理研究[D]. 李霞.西南交通大學(xué) 2012
[6]有限元輪軌滾動(dòng)接觸理論及其應(yīng)用研究[D]. 常崇義.中國鐵道科學(xué)研究院 2010
[7]基于有限元法的輪軌蠕滑理論研究[D]. 張軍.大連理工大學(xué) 2003

碩士論文
[1]鋼軌焊接接頭傷損分析[D]. 肖廣文.西南交通大學(xué) 2009



本文編號：3208753