客货共线铁路桥梁列车脱轨后与防护墙碰撞过程研究

发布时间：2017-10-29 10:15

  本文关键词：客货共线铁路桥梁列车脱轨后与防护墙碰撞过程研究

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【摘要】：列车在铁路桥梁上发生脱轨事故后往往会造成巨大的人员财产损失,因此列车在桥梁上的防脱轨、防脱线保护工作十分重要。我国地形条件复杂,多山岭丘陵,地势崎岖,在既有铁路运输线中,铁路桥梁分布十分广泛,如何有效地保护在桥梁上发生脱轨的列车成为摆在我们面前的一大难题。本文针对我国目前使用较为广泛的防护墙防脱线措施,研究了不同情况下脱轨列车与防护墙的碰撞过程与防护墙防脱线性能,对工程实际具有重要的指导意义。 论文首先对列车脱轨后的运动过程进行了相应的分段,将研究的重点着眼于脱轨列车与防护墙的碰撞过程；基于有限单元法,根据实际情况,建立了选定车型与桥面模型的有限元模型。利用数值仿真模拟手段,根据当下防护墙设计方案,研究了三种不同车型与现行方案防护墙的脱轨碰撞过程,得出了车型变换对碰撞过程的影响规律,并在此基础上研究了防护墙高度与碰撞过程及墙体防脱线能力之间的关系,分析了对碰撞过程和墙体性能有重要影响的因素。针对车辆脱轨后在道床中的下陷现象,研究了下陷情况对碰撞过程的影响,分析了车辆在最极限下陷情况下的车体姿态。针对目前铁路桥梁防护墙的设计方案,分析了墙体特征变化对脱轨碰撞的影响规律。 文章较全面的研究了列车在桥面脱轨后与防护墙的碰撞过程,分析了相关特称参数对碰撞过程及墙体防脱线性能的影响规律。论文为列车防脱线工作及铁路桥面防护墙设计方案的研究提供了数据上的参考。
【关键词】：铁路桥梁 脱轨列车 防护墙 碰撞过程
【学位授予单位】：中南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：U447;U298.51
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-14
• 1.1 研究背景及意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-13
• 1.2.1 国外研究现状10-12
• 1.2.2 国内研究现状12-13
• 1.3 本文工作的主要内容13-14
• 2 脱轨车辆与防护墙碰撞问题的建模14-31
• 2.1 脱轨车辆与防护墙碰撞问题的描述14-18
• 2.1.1 车辆的选定14-17
• 2.1.2 桥面结构的描述17-18
• 2.2 有限元模型建模18-25
• 2.2.1 车辆有限元模型建模19-22
• 2.2.2 桥面结构的有限元模型建模22-24
• 2.2.3 总体模型建模24-25
• 2.3 材料模型及计算参数25-30
• 2.3.1 车辆材料模型及参数25
• 2.3.2 桥面结构材料模型及参数25-28
• 2.3.3 接触的算法与定义28-29
• 2.3.4 边界约束29
• 2.3.5 沙漏控制29
• 2.3.6 负体积29-30
• 2.4 小结30-31
• 3 脱轨列车碰撞过程分析31-68
• 3.1 简化模型碰撞过程分析32-43
• 3.1.1 A型动车组头车32-36
• 3.1.2 B型机车36-39
• 3.1.3 C型机车39-43
• 3.2 防护墙高度变化对碰撞过程的影响43-55
• 3.2.1 A型动车组头车与增高后防护墙的碰撞过程43-47
• 3.2.2 B型机车与增高后防护墙的碰撞过程47-51
• 3.2.3 C型机车与增高后防护墙的碰撞过程51-55
• 3.3 考虑道床下陷情况的碰撞过程分析55-66
• 3.3.1 1055mm高度防护墙碰撞模拟55-59
• 3.3.2 1200mm高度防护墙碰撞模拟59-63
• 3.3.3 1400mm高度防护墙碰撞模拟63-66
• 3.4 本章小结66-68
• 4 防护墙特征变化对碰撞过程的影响68-83
• 4.1 防护墙宽度变化对碰撞过程及墙体性能的影响68-75
• 4.1.1 不同防护墙宽度下的碰撞过程研究68-74
• 4.1.2 防护墙宽度变化对其防护性能的影响74-75
• 4.2 防护墙材料变化对碰撞过程及墙体性能的影响75-82
• 4.2.1 材料的选取75-76
• 4.2.2 不同墙体材料下碰撞过程的研究76-81
• 4.2.3 防护墙材料变化对其防护性能的影响81-82
• 4.3 本章小结82-83
• 5 总结与展望83-85
• 5.1 全文工作总结83
• 5.2 今后工作的展望83-85
• 参考文献85-89
• 攻读学位期间主要的研究成果89-90
• 致谢90

【参考文献】

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本文编号：1112544