车—轨—桥耦合系统随机振动响应分析
本文选题:随机不平顺 切入点:车辆-轨道-桥梁耦合系统 出处:《苏州大学》2015年硕士论文 论文类型:学位论文
【摘要】:高速铁路以其安全、快捷、舒适而且经济的卓越性能,在世界各国得到了快速发展。桥梁是构建高速铁路的重要基础设施之一,列车在桥梁上高速运行时,会引起车-轨-桥耦合系统相互振动作用。轨道随机不平顺作为引起车辆-轨道-桥梁耦合系统振动最重要的激励源,对列车过桥平稳性有着至关重要的影响。由轨道不平顺引起的耦合系统间的相互作用随列车运行速度的不断提高而越来越严重,所以分析车-轨-桥耦合系统随机振动响应具有重要的实际意义。本文建立了完整的车辆-轨道-桥梁耦合系统垂向分析模型,根据达朗贝尔原理建立列车的振动方程,根据梁的弯曲动力学原理建立轨道和桥梁的振动方程,采用线性化的赫兹轮轨接触理论来模拟轮轨相互作用关系,形成了耦合系统的振动微分方程组。选用德国高速轨道谱作为激励源输入耦合系统,并把轨道的随机不平顺视为平稳随机过程,将虚拟激励法和直接里兹法相组合,避免了计算结构振型和复杂的数值积分,简单快速地计算出耦合系统响应的功率谱密度,并采用三角级数法将系统的响应功率谱反演为时域内的幅值响应。分析比较了轨道不平顺等级、列车运行速度、列车悬挂参数对列车-轨道-桥梁耦合系统动力响应的影响,并求得不同速度下列车敏感的不平顺波长范围。经过分析得到,列车运行速度越大,过桥平稳性指标越大,即舒适性越差;而且影响列车平稳性的不平顺波长越长,其影响范围越大。本文的研究工作可以为高速列车的结构设计、铁路线路及桥梁的维护提供重要参考。
[Abstract]:The high-speed railway is safe, quick, comfortable and excellent performance of the economy has been developing rapidly in the world. The bridge is one of the important infrastructure of high-speed railway construction, the train on the bridge at high speed, the mutual effect of vibration will cause the vehicle track bridge coupling system. As the track irregularity caused by coupling system of vehicle track bridge vibration excitation source is the most important, has a crucial impact on the stability of the train bridge. The track irregularity coupling system caused by interactions with the increase of train speed is more and more serious, so the analysis of vehicle track bridge coupling system has important practical significance of the random vibration response this paper established a coupling system. The complete vehicle track bridge vertical analysis model, according to the Darren Bell principle to establish the vibration equation of the train, according to the principle of the establishment of dynamic bending beam The vibration equations of the track and bridge, by using Hertz contact theory of wheel / rail linearization is used to simulate the interaction between wheel and rail, the formation of differential equations for vibration coupling system. The German high-speed track spectrum as the excitation input coupling system, and the random rough track along as a stationary stochastic process, the pseudo excitation method and Ritz the combination method, avoids the complicated calculation and numerical integral structure mode, simple and fast computation of the power coupling system response spectral density, and using trigonometric series method will response power spectrum inversion system response amplitude in time domain. Analysis and comparison of the track irregularity level, train speed, parameters of train track bridge coupling system dynamic response of train suspension, and train under different velocity sensitive irregularity wavelength range is obtained. Through the analysis, the train speed increasing, The greater the smoothness index of the bridge is, the poorer the comfort is, and the longer the wavelength of the irregularities affecting the stationarity of the train is, the greater the influence range. The research work in this paper can provide important reference for the structural design of high-speed train, the maintenance of railway lines and bridges.
【学位授予单位】:苏州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:U211.3;U441.3
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本文编号:1641036
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