隨著城市軌道交通建設進程的加快,由地鐵車輪低階不圓磨耗帶來的輪軌異常振動和噪聲問題日益凸顯。國內外學者針對車輪低階不圓磨耗問題已有相關研究,但對于機理研究還未有較明顯的結論。本文基于地鐵車輪低階不圓磨耗現(xiàn)象展開研究:線路試驗數(shù)據(jù)時域和頻域分析結果作為問題出發(fā)點;基于車輪材料探究了車輪低階不規(guī)則磨損形成機理,建立軌道系統(tǒng)有限元模型分析了軌道P₂力振動頻率下模態(tài)特性;針對輪軌接觸點零點偏移及鋼軌波磨下的振動規(guī)律,分析與車輪低階不圓磨耗關系。主要研究內容和結論如下:1)通過對國內運營較為成熟的地鐵車輛進行動力學試驗和車輪不圓度測試,明確地鐵車輪普遍存在5～9階的低階不圓磨耗問題,以7～9階不圓為主,垂向存在55Hz附近主頻,與車輪轉頻的7～9倍頻接近。2)經(jīng)過普通道床時,車輪鏇修前后軸箱均存在與速度無關的55Hz附近垂向振動主頻,該主頻為輪軌耦合系統(tǒng)下的P₂力振動頻率。3)基于Euler-Bernoulli梁理論,建立了簧下質量-軌道系統(tǒng)連續(xù)梁的有限元模型,經(jīng)理論計算和仿真表明線路實測55Hz附近的P₂頻率明顯低于鋼軌一階自振頻...

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 輪軌振動系統(tǒng)方面
        1.2.2 踏面制動系統(tǒng)方面
        1.2.3 車輪材質方面
    1.3 研究問題
    1.4 本文主要研究內容及技術路線
第2章 車輪低階不圓形成機理及車輛振動特性研究
    2.1 地鐵車輪低階不圓形成機理分析
    2.2 地鐵車輪不圓特征及車輛振動分析
        2.2.1 車輪不圓度分析
        2.2.2 軸箱振動加速度分析
        2.2.3 不同道床垂向振動特征頻率分析
        2.2.4 自下而上振動傳遞研究
        2.2.5 輪軌系統(tǒng)P2力振動頻率分析
    2.3 小結
第3章 地鐵車輪材料特性研究
    3.1 地鐵車輪不圓磨耗現(xiàn)象分析
    3.2 車輪材料特性研究
        3.2.1 車輪熱處理關鍵過程分析
        3.2.2 基于車輪材料的周向不均勻磨耗原因分析
        3.2.3 上貝氏體組織機械性能分析
        3.2.4 車輪C含量及合金含量影響分析
        3.2.5 熱處理環(huán)節(jié)關鍵點建議
    3.3 小結
第4章 軌道結構動態(tài)特性研究
    4.1 連續(xù)梁垂向振動力學模型
    4.2 歐拉-伯努利梁力學模型振動分析
    4.3 基于有限元的軌道模態(tài)振動特性研究
        4.3.1 鋼軌基礎分布剛度及簧下質量影響分析
        4.3.2 軌枕間距影響分析
        4.3.3 長軌道各區(qū)間模態(tài)振動規(guī)律研究
    4.4 地鐵車輛結構關鍵區(qū)間長度比例建議
    4.5 小結
第5章 地鐵車輪低階不圓頻率特性及振動研究
    5.1 輪軌系統(tǒng)振動零點偏移問題
        5.1.1 輪軌接觸點零點位置偏移分析
        5.1.2 零點偏移與車輪低階不圓頻率關系
    5.2 鋼軌波形磨耗與車輪不圓關系研究
        5.2.1 鋼軌波磨頻率特征分析
        5.2.2 波磨與車輪低階不圓頻率關系
    5.3 小結
結論與展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表論文及參與科研項目



本文編號：4032206