在铁路轨道不平顺条件下的车轨系统振动分析

论文摘要

随着我国列车提速及高速铁路的发展,对轨道不平顺的要求越来越高。因此,本文“在铁路轨道不平顺条件下的车轨系统振动分析”具有重要的理论价值,同时,对提速与高速铁路轨道不平顺的养护维修具有指导作用。本文结合铁道部第三勘测设计院的科技研究开发项目:“铁路桥、轨、车动力耦合理论研究及其仿真计算程序研发”主要完成了如下工作:1.建立不平顺库(具体考虑的不平顺类型为:确定形不平顺,随机不平顺(美国轨道、德国轨道、中国轨道)等等),对于随机不平顺,不平顺为一系列离散点,其任意时间步长,可用线性插值生成实际状态下的不平顺具体值;对于周期不平顺,则以函数形式给出。2.分析比较了三角级数法、二次滤波法、频域法及白噪声法等多种轨道随机不平顺的模拟方法,并通过具体算例,说明了各种方法的优缺点,同时,确定了频域法为比较好的方法。3.本文采用更符合工程实际的车轨系统耦合模型,在此基础上建立15自由度的货车运动方程和钢轨结构的有限元动力学方程。在轨道不平顺平稳性和各态历经性的假设下,模拟一段足够长的时域样本代表整个随机过程,将时域样本输入车轨系统,运用逐步积分法编写程序进行数值计算获得系统响应的时间历程。4.考虑车辆编组问题,模拟车辆在转弯条件下的动力响应。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究的意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 列车-轨道系统振动分析的研究现状与进展
• 1.4 本文研究内容与研究思路
• 第二章 轨道不平顺的数值模拟方法
• 2.1 概述
• 2.2 国内外典型轨道不平顺功率谱密度
• 2.3 随机信号的统计描述
• 2.4 轨道不平顺的数值模拟方法
• 2.5 本章小结
• 第三章 轨道不平顺模拟方法的比较
• 3.1 概述
• 3.2 三角级数法
• 3.3 频域法
• 3.4 白噪声法
• 3.5 二次滤波法
• 3.6 几种随机模拟方法的比较
• 3.7 本章小结
• 第四章 中外轨道谱的比较和不平顺库的建立
• 4.1 几种典型轨道谱的比较
• 4.2 不平顺库的建立
• 4.3 本章小结
• 第五章 车辆轨道模型及运动方程的建立
• 5.1 车辆模型
• 5.2 钢轨结构的振动微分方程
• 5.3 总方程的建立与求解
• 5.4 本章小结
• 第六章 轨道不平顺对车辆-轨道系统振动的影响
• 6.1 行车速度与轨道响应的关系
• 6.2 轨道谱的等级与轨道响应的关系
• 6.3 各种不平顺条件下列车通过道岔时钢轨的响应功率谱分析
• 6.4 列车通过转弯处的振动响应分析
• 6.5 本章小结
• 第七章 全文总结
• 附录
• 参考文献
• 发表论文和参加科研情况说明
• 致谢