基于壓電加速度傳感的車輪多邊形軌旁檢測方法仿真研究
發(fā)布時間:2021-06-19 15:38
近年以來,車輪多邊形磨耗已成為輪軌關(guān)系領(lǐng)域研究的難點問題,隨著高速鐵路的迅速發(fā)展,列車的運行速度和軸重不斷提高,目前車輪多邊形問題在高速鐵路動車組中普遍存在。車輪多邊形化不僅會造成輪軌之間的作用力增大,嚴(yán)重的沖擊振動還會縮短軌道—車輛部件的使用壽命,影響列車的運行品質(zhì)、安全和運營成本。本文采用有限元仿真的方法,圍繞高速情形下車輪多邊形磨耗對鋼軌振動響應(yīng)的影響,提出了一種基于壓電加速度傳感的車輪多邊形狀態(tài)軌旁檢測方法,并對所設(shè)計壓電加速度傳感器的動態(tài)特性和檢測方法的可行性進(jìn)行了仿真驗證,可為實際工程應(yīng)用提供理論指導(dǎo)。主要的研究工作包括:(1)利用有限元分析軟件ANSYS建立了高速鐵路無砟軌道有限元模型,通過動力學(xué)仿真軟件Universal Mechanism(UM)建立車輛軌道耦合系統(tǒng)動力學(xué)仿真模型求解車輪多邊形作用下的輪軌作用力,并將輪軌垂向力諧波荷載激勵以數(shù)組形式輸入到軌道結(jié)構(gòu)有限元模型中,分析高速時車輪多邊形作用下的鋼軌振動響應(yīng)特征,確定壓電加速度傳感器的測點位置,為基于壓電加速度傳感的車輪多邊形狀態(tài)軌旁檢測方法傳感器布設(shè)方案提供理論指導(dǎo)。(2)根據(jù)壓電元件中不同材料和結(jié)構(gòu)類型的適...
【文章來源】:石家莊鐵道大學(xué)河北省
【文章頁數(shù)】:98 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃圖(2030年)
車輪多邊形示意圖
仿真模型建立流程圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]大質(zhì)量法在ANSYS多點輸入時程分析中的應(yīng)用[J]. 潘銳,曹建鋒. 建筑結(jié)構(gòu). 2018(S2)
[2]基于ANSYS的1-3型水泥基壓電復(fù)合材料力電響應(yīng)分析[J]. 謝正春,張小龍,卜祥風(fēng),潘廣香. 蚌埠學(xué)院學(xué)報. 2018(05)
[3]列車荷載下鋼軌振動加速度的空間分布特征[J]. 蔡小培,譚希,郭亮武,鐘陽龍. 西南交通大學(xué)學(xué)報. 2018(03)
[4]鋼軌損傷的無線傳感網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測系統(tǒng)[J]. 王文皞,王海濤,胡泮,劉強,田貴云,郭瑞鵬. 無損檢測. 2017(11)
[5]高速列車車輪高階多邊形對車輛動力學(xué)性能的影響[J]. 陳偉,戴煥云,羅仁. 鐵道車輛. 2014(12)
[6]地鐵車輛車輪多邊形的機理分析[J]. 李偉,李言義,張雄飛,溫澤峰,吳磊,鄧鐵松,金學(xué)松. 機械工程學(xué)報. 2013(18)
[7]高速列車車輪多邊形化對車輛動力學(xué)性能的影響[J]. 王憶佳,曾京,羅仁,高浩. 四川大學(xué)學(xué)報(工程科學(xué)版). 2013(03)
[8]基于壓電材料的車身薄壁結(jié)構(gòu)振動主動控制仿真分析[J]. 沈傳亮,安孝文,王大學(xué). 新型工業(yè)化. 2012(11)
[9]多點輸入下大跨空間結(jié)構(gòu)動力穩(wěn)定性分析[J]. 劉志欽,劉欽,馬乾瑛. 建筑結(jié)構(gòu). 2012(11)
[10]車輪踏面不圓度在線監(jiān)測技術(shù)的現(xiàn)狀與分析[J]. 謝利明,高曉蓉,羅林,楊凱. 鐵道技術(shù)監(jiān)督. 2012(06)
博士論文
[1]壓電加速度計有限元模型及其應(yīng)用研究[D]. 唐旭暉.燕山大學(xué) 2012
[2]高速車輪失圓對輪軌動力作用的影響及其監(jiān)測方法研究[D]. 宋穎.北京交通大學(xué) 2010
碩士論文
[1]人工壺腹嵴加速度傳感器的設(shè)計、制備及傳感特性研究[D]. 張延軍.揚州大學(xué) 2017
[2]基于加速度傳感器的混凝土結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測研究[D]. 耿宏達(dá).濟南大學(xué) 2016
[3]車輪踏面擦傷檢測系統(tǒng)研究[D]. 董雪.大連交通大學(xué) 2015
[4]高速列車車輪多邊形問題研究[D]. 陳偉.西南交通大學(xué) 2014
[5]基于振動信號的高鐵鐵軌無損監(jiān)測方法研究[D]. 李海晴.南京航空航天大學(xué) 2013
[6]基于振動信號的鋼軌傷損檢測方法的研究[D]. 魏強.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[7]基于壓電敏感材料的加速度傳感器設(shè)計及其動態(tài)特性分析[D]. 張杰.東北大學(xué) 2013
[8]無鉛壓電陶瓷器件的研制[D]. 楊魁勇.北京工業(yè)大學(xué) 2012
[9]車輪踏面擦傷檢測系統(tǒng)的DSP實現(xiàn)[D]. 段煉.西南交通大學(xué) 2012
[10]時頻分析技術(shù)及其應(yīng)用[D]. 劉麗娟.成都理工大學(xué) 2008
本文編號:3238080
【文章來源】:石家莊鐵道大學(xué)河北省
【文章頁數(shù)】:98 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃圖(2030年)
車輪多邊形示意圖
仿真模型建立流程圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]大質(zhì)量法在ANSYS多點輸入時程分析中的應(yīng)用[J]. 潘銳,曹建鋒. 建筑結(jié)構(gòu). 2018(S2)
[2]基于ANSYS的1-3型水泥基壓電復(fù)合材料力電響應(yīng)分析[J]. 謝正春,張小龍,卜祥風(fēng),潘廣香. 蚌埠學(xué)院學(xué)報. 2018(05)
[3]列車荷載下鋼軌振動加速度的空間分布特征[J]. 蔡小培,譚希,郭亮武,鐘陽龍. 西南交通大學(xué)學(xué)報. 2018(03)
[4]鋼軌損傷的無線傳感網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測系統(tǒng)[J]. 王文皞,王海濤,胡泮,劉強,田貴云,郭瑞鵬. 無損檢測. 2017(11)
[5]高速列車車輪高階多邊形對車輛動力學(xué)性能的影響[J]. 陳偉,戴煥云,羅仁. 鐵道車輛. 2014(12)
[6]地鐵車輛車輪多邊形的機理分析[J]. 李偉,李言義,張雄飛,溫澤峰,吳磊,鄧鐵松,金學(xué)松. 機械工程學(xué)報. 2013(18)
[7]高速列車車輪多邊形化對車輛動力學(xué)性能的影響[J]. 王憶佳,曾京,羅仁,高浩. 四川大學(xué)學(xué)報(工程科學(xué)版). 2013(03)
[8]基于壓電材料的車身薄壁結(jié)構(gòu)振動主動控制仿真分析[J]. 沈傳亮,安孝文,王大學(xué). 新型工業(yè)化. 2012(11)
[9]多點輸入下大跨空間結(jié)構(gòu)動力穩(wěn)定性分析[J]. 劉志欽,劉欽,馬乾瑛. 建筑結(jié)構(gòu). 2012(11)
[10]車輪踏面不圓度在線監(jiān)測技術(shù)的現(xiàn)狀與分析[J]. 謝利明,高曉蓉,羅林,楊凱. 鐵道技術(shù)監(jiān)督. 2012(06)
博士論文
[1]壓電加速度計有限元模型及其應(yīng)用研究[D]. 唐旭暉.燕山大學(xué) 2012
[2]高速車輪失圓對輪軌動力作用的影響及其監(jiān)測方法研究[D]. 宋穎.北京交通大學(xué) 2010
碩士論文
[1]人工壺腹嵴加速度傳感器的設(shè)計、制備及傳感特性研究[D]. 張延軍.揚州大學(xué) 2017
[2]基于加速度傳感器的混凝土結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測研究[D]. 耿宏達(dá).濟南大學(xué) 2016
[3]車輪踏面擦傷檢測系統(tǒng)研究[D]. 董雪.大連交通大學(xué) 2015
[4]高速列車車輪多邊形問題研究[D]. 陳偉.西南交通大學(xué) 2014
[5]基于振動信號的高鐵鐵軌無損監(jiān)測方法研究[D]. 李海晴.南京航空航天大學(xué) 2013
[6]基于振動信號的鋼軌傷損檢測方法的研究[D]. 魏強.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[7]基于壓電敏感材料的加速度傳感器設(shè)計及其動態(tài)特性分析[D]. 張杰.東北大學(xué) 2013
[8]無鉛壓電陶瓷器件的研制[D]. 楊魁勇.北京工業(yè)大學(xué) 2012
[9]車輪踏面擦傷檢測系統(tǒng)的DSP實現(xiàn)[D]. 段煉.西南交通大學(xué) 2012
[10]時頻分析技術(shù)及其應(yīng)用[D]. 劉麗娟.成都理工大學(xué) 2008
本文編號:3238080
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