高速铁路线路参数对车线动力响应影响分析及参数优化与匹配研究

论文摘要

随着高速铁路的迅速发展,高速行车条件下,列车与线路之间的动力相互作用日益显著,由此引发的动力问题更加严重,也更趋复杂。一方面,列车对线路动力破坏作用加剧;另一方面,线路条件对行车安全性及乘坐舒适性的影响愈加敏感。传统铁路线路设计参数研究方法没有考虑车线之间复杂的动力相互作用,因而,未能准确地揭示平纵横断面参数与列车运行安全性及乘坐舒适性之间的内在联系,特别是对高速轨道交通尤为如此。因此,如何通过优化线路平纵横断面设计来提高列车运行安全性和乘坐舒适性、最大限度地减轻轮轨间动力相互作用是摆在现今铁道工程领域研究的一个突出课题。本研究在分析线路平纵横断面参数对高速列车行车安全性与乘坐舒适性影响的基础上,建立了较为完善的车线动力相互作用分析模型。利用该模型对线路平纵横断面设计参数、平纵断面组合及区段线路设计方案对车线系统动力响应的影响进行分析,从而得到高速铁路线路设计参数选取与匹配的基本原则,并提出线路平纵横断面设计方案的动力评价与优化方法,以期为高速铁路线路设计提供理论基础与参考建议。

论文目录

• 致谢
• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 世界高速铁路发展概况
• 1.1.1 铁路运行速度分类与高速铁路定义
• 1.1.2 世界各国高速铁路发展概况
• 1.1.3 我国铁路高速化发展概况
• 1.1.4 高速磁浮技术发展概况
• 1.2 研究现状综述
• 1.3 研究的意义及内容
• 1.3.1 研究意义与目的
• 1.3.2 研究方法与内容
• 1.3.3 主要创新点
• 第2章 线路主要参数影响因素分析
• 2.1 概述
• 2.2 线路平面设计参数分析
• 2.2.1 最小曲线半径
• 2.2.2 缓和曲线线型与长度
• 2.2.3 最大圆曲线半径
• 2.2.4 夹直线与圆曲线最小长度
• 2.3 线路纵断面设计参数分析
• 2.3.1 坡度
• 2.3.2 坡段长度
• 2.3.3 坡段连接
• 2.4 高速磁浮交通线路设计参数分析
• 2.4.1 高速磁浮交通线路设计特点
• 2.4.2 舒适度控制目标值
• 2.4.3 平面
• 2.4.4 纵断面
• 2.4.5 横断面
• 第3章 高速铁路车辆/线路动力相互作用模型
• 3.1 车辆模型
• 3.1.1 基本假定与自由度
• 3.1.2 车辆运动方程
• 3.2 轨道模型
• 3.2.1 轨道结构动力学模型
• 3.2.2 轨道结构动力学方程
• 3.3 线路条件模型
• 3.3.1 线路几何线形
• 3.3.2 线路平顺性
• 3.4 轮轨关系模型
• 3.4.1 轮轨接触几何
• 3.4.2 轮轨作用力
• 3.5 系统方程的求解
• 3.6 系统程序设计
• 3.7 程序验证
• 第4章 平纵横断面参数对车线动力性能影响研究
• 4.1 动力学性能评价标准
• 4.1.1 车辆运行安全性评价指标
• 4.1.2 车辆运行平稳性评价指标
• 4.1.3 轮轨作用力评价标准
• 4.2 缓和曲线线型与长度影响
• 4.2.1 低速条件下线型动力特性分析
• 4.2.2 高中速条件下线型动力特性分析
• 4.2.3 速度的影响
• 4.3 超高方式影响
• 4.4 夹直线与圆曲线最小长度影响
• 4.5 平圆曲线影响因素分析
• 4.6 竖曲线影响因素分析
• 第5章 平纵断面匹配对车线动力性能影响研究
• 5.1 平竖曲线重叠设置问题
• 5.1.1 平竖曲线重叠设置的不利影响
• 5.1.2 平竖曲线重叠设置条件
• 5.2 平竖曲线重叠设置对行车动力性能影响
• 第6章 线路设计方案车线动力性能评价研究
• 6.1 线路设计方案动力性能评价方法
• 6.2 案例分析
• 第7章 结论与展望
• 7.1 研究结论
• 7.2 未来展望
• 参考文献
• 作者简历
• 学位论文数据集