當(dāng)今,鐵路發(fā)展的大背景是客運(yùn)高速,貨運(yùn)重載。道岔是軌道部件中的薄弱環(huán)節(jié),是決定行車速度和運(yùn)行安全性的重要因素,也是限制鐵路通過能力的重要因素。對于重載鐵路而言,大軸重,大運(yùn)量是其主要特征,因此會產(chǎn)生較大輪軌動態(tài)相互作用,過大的輪軌力在道岔區(qū)的作用更為明顯,會加劇軌道部件的疲勞傷損。另一方面,道岔轉(zhuǎn)轍器區(qū)和轍叉區(qū)鋼軌橫截面形狀隨線路長度方向而變化,體現(xiàn)出道岔的變截面特征,在轍叉區(qū)還會出現(xiàn)軌線中斷的情形,因此道岔區(qū)輪軌接觸狀態(tài)復(fù)雜多變,分析重載條件下的鐵路道岔的動力學(xué)響應(yīng),對發(fā)現(xiàn)鐵路道岔的疲勞損傷規(guī)律,對提高道岔的使用壽命,對道岔的養(yǎng)護(hù)維修都具有積極的意義。本文以多體系統(tǒng)動力學(xué)軟件UM為建模仿真平臺,建立了12號和18號固定轍叉式道岔模型和25噸軸重貨車C80模型,道岔模型和車輛模型均經(jīng)過合理的簡化。本文首先仿真分析了車輛側(cè)逆向和直逆向通過12號和18號固定轍叉式道岔,仿真結(jié)果表明:轉(zhuǎn)轍區(qū)輪軌之間沖擊以橫向振動沖擊為主,轍叉區(qū)輪軌之間的沖擊以垂向振動沖擊為主。重載道岔相比提速道岔和高速道岔在轍叉區(qū)輪軌垂向沖擊劇烈,輪軌垂向力都接近或者高出低頻條件下的垂向力限值。重載貨車通過道岔轍叉區(qū)時會發(fā)...

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
        1.1.1 國外重載鐵路的發(fā)展歷程
        1.1.2 國內(nèi)重載鐵路的發(fā)展歷程
        1.1.3 重載道岔的研究意義
    1.2 國內(nèi)外車輛-道岔動力學(xué)的研究概況
        1.2.1 國外車輛-道岔動力學(xué)的研究概況
        1.2.2 國內(nèi)車輛-道岔動力學(xué)的研究概況
    1.3 動力學(xué)計算軟件UM的介紹
    1.4 課題的研究內(nèi)容和方法
    1.5 技術(shù)路線圖
2 車輛-道岔系統(tǒng)動力學(xué)模型的建立
    2.1 車輛模型
        2.1.1 車輛模型的簡化
        2.1.2 車輛系統(tǒng)振動方程的建立
        2.1.3 在多體動力學(xué)軟件中建立C80 車輛模型
    2.2 道岔模型
        2.2.1 道岔平面幾何結(jié)構(gòu)及結(jié)構(gòu)特征
        2.2.2 道岔模型的簡化
        2.2.3 道岔振動方程的建立
        2.2.4 在多體動力學(xué)軟件中建立既有12 號和18 號道岔模型
    2.3 道岔區(qū)輪軌接觸幾何型面
        2.3.1 貨車車輪型面
        2.3.2 輪軌接觸幾何特征
    2.4 模型驗證
    2.5 本章小結(jié)
3 車輛-道岔系統(tǒng)動態(tài)耦合作用
    3.1 輪軌動力學(xué)性能評價指標(biāo)
    3.2 車輛側(cè)逆向通過12 號道岔的動態(tài)響應(yīng)
        3.2.1 輪軌相互作用力
        3.2.2 車輛系統(tǒng)的振動特性
        3.2.3 道岔系統(tǒng)的振動特性
    3.3 車輛直逆向通過12 號道岔的動態(tài)響應(yīng)
        3.3.1 輪軌相互作用力
        3.3.2 車輛系統(tǒng)的振動特性
        3.3.3 道岔系統(tǒng)的振動特性
    3.4 車輛側(cè)逆向通過18 號道岔的動態(tài)響應(yīng)
        3.4.1 輪軌相互作用力
        3.4.2 車輛系統(tǒng)的振動特性
        3.4.3 道岔系統(tǒng)的振動特性
    3.5 車輛直逆向通過18 號道岔的動態(tài)響應(yīng)
        3.5.1 輪軌相互作用力
        3.5.2 車輛系統(tǒng)的振動特性
        3.5.3 道岔系統(tǒng)的振動特性
    3.6 本章小結(jié)
41 5號固定轍叉型道岔設(shè)計及其動力學(xué)分析
    4.1 道岔通過速度的確定
        4.1.1 列車側(cè)向通過速度
        4.1.2 列車直向通過速度
    4.2 道岔結(jié)構(gòu)研究與設(shè)計
        4.2.1 轉(zhuǎn)轍器結(jié)構(gòu)研究設(shè)計
        4.2.2 固定轍叉結(jié)構(gòu)研究設(shè)計
    4.3 道岔平面線形研究與設(shè)計
        4.3.1 轉(zhuǎn)轍器計算
        4.3.2 銳角固定轍叉主要幾何尺寸
        4.3.3 道岔總布置圖的計算
    4.4 車輛側(cè)逆向通過15 號道岔的動態(tài)響應(yīng)
        4.4.1 輪軌相互作用力
        4.4.2 車輛系統(tǒng)的振動特性
        4.4.3 道岔系統(tǒng)的振動特性
    4.5 車輛直逆向通過15 號道岔的動態(tài)響應(yīng)
        4.5.1 輪軌相互作用力
        4.5.2 車輛系統(tǒng)的振動特性
        4.5.3 道岔系統(tǒng)的振動特性
    4.6 不同號數(shù)道岔動力響應(yīng)比較
        4.6.1 車輛側(cè)逆向過岔動力學(xué)響應(yīng)比較
        4.6.2 車輛直逆向過岔動力學(xué)響應(yīng)比較
    4.7 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
    5.1 主要結(jié)論
    5.2 研究展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間的研究成果



本文編號：3957061