文档介绍：西南交通大学
硕士学位论文
高速铁路车辆——桥梁系统耦合振动及程序设计
姓名:吴有松
申请学位级别:硕士
专业:桥梁与隧道工程
指导教师:李小珍
20070501
摘要西南交通大学硕士研究生学位论文对车辆的平稳性和安全性产生影响。因此,车桥耦合振动成为评估结构动力参数合理与否的重要考虑因素,车桥动力分析问题也越来越受到桥梁研究者的单元刚度矩阵和质量矩阵;使用子空间迭代法求解结构振动的特征值;介绍了轮轨接触几何关系的求解方法;介绍了采用迭代法求解轮轨法向力;首先采用砺垡匀范止旖哟グ撸缓蟛捎肒咝岳砺矍蠼饴止旒的蠕滑力;介绍了车桥相互关系和轨道不平顺;对于车辆、桥梁动力学方程则采用ㄇ蠼猓鹤詈筇致哿肆谐翟诵邪踩院驮诵衅分室约八在上述理论的基础上,采用标准建模语言⒘艘桓霰冉贤晟频车桥耦合分析程序的框架,并基于教ǘ云浣辛耸迪郑7⒊隽艘证了上述理论以及此分析程序的可靠性。关键词:高速铁路;车一桥耦合系统;轮轨关系;有限元方法;面向对象第近年来既有铁路的不断提速和高速铁路的不断兴建,以及城市轨道交通的大批建设,使得人们充分认识到了研究车桥相互作用的重要性和必要性。随着列车行车速度的不断提高,行车密度的不断增加以及轴重的不断加大,车辆与桥梁的动力相互作用越来越成为一个关乎车辆安全运行和桥梁正常使用的重要因素。一方面,列车通过桥梁时将引起桥梁结构的振动,直接影响其工作状态和使用寿命;另一方面,桥梁的振动又反过来影响车辆的振动,的关注。本文采用疉砗蚅匠掏频剂鲎杂啥鹊某盗镜运动方程;使用有限元法建立桥梁系统的运动方程,讨论了普通空间梁单元们的评价指标,如脱轨系数、轮重减载率、舒适性指标等。个具有良好的人机交互界面的车桥耦合分析程序,此程序系统具有良好的可靠性、可再用性和可扩充性。最后采用本文程序对秦沈客运专线的曜整孔简支箱粱进行了车桥耦合分析,计算结果与试验测试结果吻合良好,验
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。因此,有必要在进行车桥相互作用研究的基础上对桥梁的动西南交通大学硕士研究生学位论文第近年来即有铁路的不断提速和高速铁路的不断兴建,以及城市轨道交通的大批建设,使得人们充分认识到了研究车桥相互作用的重要性和必要性。随着列车行车速度的不断提高,行车密度的不断增加以及轴重的不断加大,车辆与桥梁的动力相互作用越来越成为一个关乎车辆安全运行和桥梁正常使用的重要因素。一方面,列车通过桥梁时将引起桥梁结构的振动,直接影响其工作状态和使用寿命:另一方面,桥梁的振动又反过来影响车辆的振动,对车辆的平稳性和安全性产生影响,使其成为评估桥梁动力参数合理与否的力性能和桥上车辆的走行性做出动力分析和评估,确定它们在各种状态下的使用可靠性,为合理进行铁路、城市轻轨、地铁等上的桥粱设计提供指导,对于上述承受移动荷载的桥梁的发展和设计建造具有十分重要的理论和实际意义。在高速、准高速铁路、城市轨道交通在我国大规模建设的今天,车桥动力相互作用问题已经成为我国桥梁工作者必须深入研究的一个重要的研究课题。本章在介绍国内外高速铁路概况的基础上,重点回顾了车桥动力相互作用的研究历程与现状,然后介绍了本文的主要研究内容。高速铁路以其速度快,运量大、全天候、安全可靠、能耗低、污染轻、占地少、舒适以及效益高的优势。不仅带来了传统铁路产业的振兴,还带动了其它相关产业的复兴,推动着整个社会的发展。自年日本第一条新干线随着东京举办第届奥运会投入运行以来,之后的多年时间里,世界上的许多国家通过新建或改建最重要的铁路干线,发展运量大、速度快、能耗低、污染小、运价廉、占地少并且安全可靠的高速铁路来实现铁路的振兴。尤其是进入年代以来,高速铁路在世界各国呈现蓬勃发展之势。。亚溯日本年月杖毡径ê
⒖J嘉F年的试验运行,预计西南交通大学硕士研究生学位论文第的运营及其成就,使“铁路是夕阳产业”的论调破产。此后山阳、东北、上越、北陆ひ新干线相继开通。,日均约万人次,每天有懈咚倭谐翟诵校昕梢粤看亿人次,约是日本国内航空客运量的丁P赂上咭巡唤鼋鍪撬俣雀叩南执罚沂侨毡咎返姆⒄购诵模是支持着日本人民日常生活和文化生活中不可缺少的一部分。日本新干线目前已经形成的网络概要如表所示。全日本规划中的新干线铁道南起九州的鹿儿岛,北至北海道的旭川,将日本四大列岛局莸骸⒕胖莸骸⑺墓骸北海道=崞鹄矗ǔぴ蟆韩国昕J夹藿ê撼恰ù笄稹ǜI饺ǔ的高速铁路,年全线开通投入运营。此外还有醺咚偬芬驯嗳牍婊惶跏怯删釜高速铁路大田站出贫