車-線-隧剛?cè)狁詈蟿恿W(xué)及動力響應(yīng)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-05-21 09:07
城市軌道交通已經(jīng)成為各大城市主要的公共交通工具,我國越來越多的城市開始建設(shè)地鐵線路。針對地鐵隧道與車輛共同作用下的運(yùn)行安全,以及多種工況下的運(yùn)行情況的研究尤為重要。本文主要采用多體動力學(xué)以及有限元法,使用SIMPACK和ABAQUS等軟件,建立車-線-隧剛?cè)狁詈蟿恿W(xué)模型,完成了多種不同運(yùn)行條件下的仿真模擬,得到相關(guān)結(jié)論。主要研究工作:1.本文使用SIMPACK和ABAQUS軟件聯(lián)合仿真,建立了車-線-隧剛?cè)狁詈夏P?為后續(xù)更多的研究提供了基礎(chǔ)。通過現(xiàn)場調(diào)研及實(shí)測數(shù)據(jù)對車線隧耦合系統(tǒng)的動態(tài)特性進(jìn)行了分析討論。2.當(dāng)?shù)罔F列車行駛速度越來越高時(shí),車輛輪軌垂向力逐漸升高,扣件受力也同時(shí)增大,尤其是在70-80km/h高速行駛時(shí)的增幅更大。在5-8萬公里磨耗后,輪對踏面與鋼軌間磨合良好,輪軌垂向力和輪軌磨耗相對于新踏面均有下降。在地鐵列車運(yùn)行14萬公里后,由于車輪踏面的磨耗量越來越大,輪軌垂向力和輪軌磨耗數(shù)將大幅升高。3.由于活塞效應(yīng)的存在,使隧道的振動經(jīng)過了小范圍振動,較大振動以及振動趨勢趨于平穩(wěn)的過程。且鋼軌的垂向加速度變化趨勢與隧道壁振動變化趨勢基本一致,但振動幅值遠(yuǎn)大于隧道壁振動幅值。...
【文章來源】:北京建筑大學(xué)北京市
【文章頁數(shù)】:85 頁
【學(xué)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(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 車輛動力學(xué)、輪軌關(guān)系研究現(xiàn)狀
1.2.2 車隧耦合動力學(xué)
1.2.3 隧道動力響應(yīng)
1.3 技術(shù)路線與研究內(nèi)容
1.3.1 技術(shù)路線
1.3.2 章節(jié)安排及研究內(nèi)容
第2章 車-線-隧耦合動力學(xué)模型建立
2.1 多體動力學(xué)及其商業(yè)軟件
2.1.1 多體動力學(xué)
2.1.2 SIMPACK軟件
2.2 有限元法及其商業(yè)軟件
2.2.1 有限元法
2.2.2 ABAQUS軟件
2.2.3 Hypermesh軟件
2.3 各子模型建立
2.3.1 地鐵列車模型建立
2.3.2 彈性軌道模型建立
2.3.3 彈性隧道模型建立
2.4 車-線-隧剛?cè)狁詈蟿恿W(xué)模型建立
2.5 本章小結(jié)
第3章 地鐵車輛及線路動力學(xué)響應(yīng)分析
3.1 動力學(xué)性能計(jì)算工況分析
3.1.1 線路扣件剛度變化動態(tài)影響
3.1.2 車輛運(yùn)行速度影響
3.1.3 車輛運(yùn)營里程影響
3.2 線路扣件剛度變化動力響應(yīng)分析
3.2.1 剛度整體變化
3.2.2 剛度突變
3.3 車輛運(yùn)行速度影響分析
3.4 車輛運(yùn)營里程影響
3.4.1 輪軌垂向力
3.4.2 輪軌磨耗數(shù)
3.5 本章小結(jié)
第4章 地鐵隧道動力響應(yīng)分析
4.1 隧道現(xiàn)場監(jiān)測及動力學(xué)響應(yīng)分析
4.1.1 隧道現(xiàn)場監(jiān)測及病害檢測調(diào)研
4.1.2 隧道現(xiàn)場監(jiān)測及檢測調(diào)研結(jié)果分析
4.2 道床橫斷面有限元計(jì)算及應(yīng)力變化分析
4.3 隧道豎斷面有限元計(jì)算及應(yīng)力變化分析
4.4 本章小結(jié)
第5章 振動統(tǒng)計(jì)特征分析及車輛動力學(xué)性能評價(jià)方法
5.1 振動統(tǒng)計(jì)特征指標(biāo)及動力學(xué)性能評價(jià)指標(biāo)
5.1.1 振動統(tǒng)計(jì)特征指標(biāo)
5.1.2 動力學(xué)性能評價(jià)指標(biāo)
5.2 動力學(xué)性能評價(jià)及振動統(tǒng)計(jì)特征分析
5.2.1 車輛動力學(xué)性能評價(jià)
5.2.2 振動統(tǒng)計(jì)特征分析
5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]軌道不平順激勵(lì)下懸浮隧道車隧耦合振動響應(yīng)分析[J]. 林亨,項(xiàng)貽強(qiáng),陳政陽,楊贏. 振動與沖擊. 2019(01)
[2]水-土-結(jié)構(gòu)耦合作用下地鐵區(qū)間隧道抗震仿真分析[J]. 商金華,王曉昱,毛榮吉. 城市軌道交通研究. 2018(10)
[3]高速鐵路振動荷載作用下的土體動力響應(yīng)及對下穿地鐵隧道的影響分析[J]. 翟利華,史海歐,蔣盼平. 城市軌道交通研究. 2012(09)
[4]高速鐵路隧道空氣動力效應(yīng)對水溝蓋板穩(wěn)定性的影響研究[J]. 施成華,楊偉超,彭立敏,王照偉,雷明鋒. 鐵道學(xué)報(bào). 2012(01)
[5]地鐵列車振動作用下近距離平行隧道的彈塑性動力響應(yīng)[J]. 白冰,李春峰. 巖土力學(xué). 2009(01)
[6]珠三角地區(qū)典型地層地鐵區(qū)間隧道動力特性分析[J]. 王祥秋,張玉紅,楊林德. 振動與沖擊. 2008(01)
[7]地鐵振動荷載作用下隧道周圍飽和軟黏土動力響應(yīng)研究[J]. 張曦,唐益群,周念清,王建秀,趙書凱. 土木工程學(xué)報(bào). 2007(02)
[8]營運(yùn)期地鐵盾構(gòu)隧道動力響應(yīng)分析[J]. 莫海鴻,鄧飛皇,王軍輝. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2006(S2)
[9]列車振動荷載作用下隧道襯砌結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)特性分析[J]. 王祥秋,楊林德,周治國. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2006(07)
[10]高速列車振動荷載下大斷面隧道結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析[J]. 李亮,張丙強(qiáng),楊小禮. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2005(23)
博士論文
[1]輪軌滾動接觸彈塑性分析及疲勞損傷研究[D]. 肖乾.中國鐵道科學(xué)研究院 2012
[2]有限元輪軌滾動接觸理論及其應(yīng)用研究[D]. 常崇義.中國鐵道科學(xué)研究院 2010
[3]基于損傷理論的高速鐵路隧道結(jié)構(gòu)振動響應(yīng)分析及疲勞壽命研究[D]. 黃娟.中南大學(xué) 2010
[4]高速列車運(yùn)動荷載作用下地基和隧道的動力響應(yīng)分析[D]. 邊學(xué)成.浙江大學(xué) 2005
碩士論文
[1]地裂縫帶地鐵動荷載作用下隧道—地層動力響應(yīng)數(shù)值模擬研究[D]. 楊覓.長安大學(xué) 2014
[2]輪軌接觸斑測試及接觸應(yīng)力分析[D]. 劉偉.北京交通大學(xué) 2014
[3]列車—隧道耦合振動分析[D]. 張國斌.大連交通大學(xué) 2012
[4]軌道車輛與隧道耦合振動數(shù)值模擬方法及應(yīng)用[D]. 曹露芬.上海交通大學(xué) 2011
[5]近斷層地鐵隧道地震作用下動力響應(yīng)數(shù)值模擬研究[D]. 劉洋.北京交通大學(xué) 2009
[6]列車荷載作用下立體交叉隧道結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析[D]. 汪偉松.西南交通大學(xué) 2009
[7]車輛動載作用下軌道結(jié)構(gòu)和隧道結(jié)構(gòu)的動力分析[D]. 田薇.同濟(jì)大學(xué) 2007
[8]輪軌滾動接觸過程的有限元分析[D]. 李群.燕山大學(xué) 2007
本文編號:3199440
【文章來源】:北京建筑大學(xué)北京市
【文章頁數(shù)】:85 頁
【學(xué)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(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 車輛動力學(xué)、輪軌關(guān)系研究現(xiàn)狀
1.2.2 車隧耦合動力學(xué)
1.2.3 隧道動力響應(yīng)
1.3 技術(shù)路線與研究內(nèi)容
1.3.1 技術(shù)路線
1.3.2 章節(jié)安排及研究內(nèi)容
第2章 車-線-隧耦合動力學(xué)模型建立
2.1 多體動力學(xué)及其商業(yè)軟件
2.1.1 多體動力學(xué)
2.1.2 SIMPACK軟件
2.2 有限元法及其商業(yè)軟件
2.2.1 有限元法
2.2.2 ABAQUS軟件
2.2.3 Hypermesh軟件
2.3 各子模型建立
2.3.1 地鐵列車模型建立
2.3.2 彈性軌道模型建立
2.3.3 彈性隧道模型建立
2.4 車-線-隧剛?cè)狁詈蟿恿W(xué)模型建立
2.5 本章小結(jié)
第3章 地鐵車輛及線路動力學(xué)響應(yīng)分析
3.1 動力學(xué)性能計(jì)算工況分析
3.1.1 線路扣件剛度變化動態(tài)影響
3.1.2 車輛運(yùn)行速度影響
3.1.3 車輛運(yùn)營里程影響
3.2 線路扣件剛度變化動力響應(yīng)分析
3.2.1 剛度整體變化
3.2.2 剛度突變
3.3 車輛運(yùn)行速度影響分析
3.4 車輛運(yùn)營里程影響
3.4.1 輪軌垂向力
3.4.2 輪軌磨耗數(shù)
3.5 本章小結(jié)
第4章 地鐵隧道動力響應(yīng)分析
4.1 隧道現(xiàn)場監(jiān)測及動力學(xué)響應(yīng)分析
4.1.1 隧道現(xiàn)場監(jiān)測及病害檢測調(diào)研
4.1.2 隧道現(xiàn)場監(jiān)測及檢測調(diào)研結(jié)果分析
4.2 道床橫斷面有限元計(jì)算及應(yīng)力變化分析
4.3 隧道豎斷面有限元計(jì)算及應(yīng)力變化分析
4.4 本章小結(jié)
第5章 振動統(tǒng)計(jì)特征分析及車輛動力學(xué)性能評價(jià)方法
5.1 振動統(tǒng)計(jì)特征指標(biāo)及動力學(xué)性能評價(jià)指標(biāo)
5.1.1 振動統(tǒng)計(jì)特征指標(biāo)
5.1.2 動力學(xué)性能評價(jià)指標(biāo)
5.2 動力學(xué)性能評價(jià)及振動統(tǒng)計(jì)特征分析
5.2.1 車輛動力學(xué)性能評價(jià)
5.2.2 振動統(tǒng)計(jì)特征分析
5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]軌道不平順激勵(lì)下懸浮隧道車隧耦合振動響應(yīng)分析[J]. 林亨,項(xiàng)貽強(qiáng),陳政陽,楊贏. 振動與沖擊. 2019(01)
[2]水-土-結(jié)構(gòu)耦合作用下地鐵區(qū)間隧道抗震仿真分析[J]. 商金華,王曉昱,毛榮吉. 城市軌道交通研究. 2018(10)
[3]高速鐵路振動荷載作用下的土體動力響應(yīng)及對下穿地鐵隧道的影響分析[J]. 翟利華,史海歐,蔣盼平. 城市軌道交通研究. 2012(09)
[4]高速鐵路隧道空氣動力效應(yīng)對水溝蓋板穩(wěn)定性的影響研究[J]. 施成華,楊偉超,彭立敏,王照偉,雷明鋒. 鐵道學(xué)報(bào). 2012(01)
[5]地鐵列車振動作用下近距離平行隧道的彈塑性動力響應(yīng)[J]. 白冰,李春峰. 巖土力學(xué). 2009(01)
[6]珠三角地區(qū)典型地層地鐵區(qū)間隧道動力特性分析[J]. 王祥秋,張玉紅,楊林德. 振動與沖擊. 2008(01)
[7]地鐵振動荷載作用下隧道周圍飽和軟黏土動力響應(yīng)研究[J]. 張曦,唐益群,周念清,王建秀,趙書凱. 土木工程學(xué)報(bào). 2007(02)
[8]營運(yùn)期地鐵盾構(gòu)隧道動力響應(yīng)分析[J]. 莫海鴻,鄧飛皇,王軍輝. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2006(S2)
[9]列車振動荷載作用下隧道襯砌結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)特性分析[J]. 王祥秋,楊林德,周治國. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2006(07)
[10]高速列車振動荷載下大斷面隧道結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析[J]. 李亮,張丙強(qiáng),楊小禮. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2005(23)
博士論文
[1]輪軌滾動接觸彈塑性分析及疲勞損傷研究[D]. 肖乾.中國鐵道科學(xué)研究院 2012
[2]有限元輪軌滾動接觸理論及其應(yīng)用研究[D]. 常崇義.中國鐵道科學(xué)研究院 2010
[3]基于損傷理論的高速鐵路隧道結(jié)構(gòu)振動響應(yīng)分析及疲勞壽命研究[D]. 黃娟.中南大學(xué) 2010
[4]高速列車運(yùn)動荷載作用下地基和隧道的動力響應(yīng)分析[D]. 邊學(xué)成.浙江大學(xué) 2005
碩士論文
[1]地裂縫帶地鐵動荷載作用下隧道—地層動力響應(yīng)數(shù)值模擬研究[D]. 楊覓.長安大學(xué) 2014
[2]輪軌接觸斑測試及接觸應(yīng)力分析[D]. 劉偉.北京交通大學(xué) 2014
[3]列車—隧道耦合振動分析[D]. 張國斌.大連交通大學(xué) 2012
[4]軌道車輛與隧道耦合振動數(shù)值模擬方法及應(yīng)用[D]. 曹露芬.上海交通大學(xué) 2011
[5]近斷層地鐵隧道地震作用下動力響應(yīng)數(shù)值模擬研究[D]. 劉洋.北京交通大學(xué) 2009
[6]列車荷載作用下立體交叉隧道結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析[D]. 汪偉松.西南交通大學(xué) 2009
[7]車輛動載作用下軌道結(jié)構(gòu)和隧道結(jié)構(gòu)的動力分析[D]. 田薇.同濟(jì)大學(xué) 2007
[8]輪軌滾動接觸過程的有限元分析[D]. 李群.燕山大學(xué) 2007
本文編號:3199440
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