高速铁路简支钢桁梁桥的车桥耦合振动分析
发布时间：2021-09-24 11:14
随着我国经济的快速提升,高速铁路运输已经成为我国现代化交通体系的主干。为了满足高速铁路列车高速平稳运行的需求,桥梁占有较高的比例。因此,高速列车在桥梁上运行时的安全性、平稳性值得我们认真研究。本文首先根据相关理论建立了四轴42个自由度的车辆振动分析模型和车辆的运动学方程,分析了轮轨作用和车桥系统激励源轨道不平顺问题。然后以银吴铁路银川黄河大桥96m简支钢桁梁桥为工程背景建立了桥梁运动方程,并根据有限元软件和多体动力学软件分别建立了简支钢桁梁桥的空间模型和车辆模型,进行了动力特性的对比分析。最后建立了车桥系统平衡方程以及介绍了求解方法。利用数据交换,在通用有限元软件ANSYS和UM中实现了联合仿真。根据国内外的车辆与桥梁的振动性能评价标准,结合本文的工程背景进行了分析,为后续分析的结果提供了数据分析依据。与此同时,对简支钢桁梁桥的仿真结果进行了详细的分析以及的车桥系统振动性能评价。最后对车桥耦合系统的不同因素进行了研究和分析。经过数据处理得出车桥耦合振动的因素及结论:（1）当车辆通过钢桁梁桥时车桥振动性能均满足要求;上弦杆的横向振动比下弦杆大,但下弦杆的竖向振动较大;跨中处的竖杆的竖向位...
【文章来源】：兰州交通大学甘肃省
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
车体在空间的坐标
1 2... ...V v v vn vNvM = diag m m m m（2.3） 1 2... ...V v v vn vNvC = diag c c c c（2.4） 1 2... ...V v v vn vNvK = diag k k k k（2.5）式中，下标iv 为第 n 节车辆单元的序号，vN 为车辆单元总数。由于车体、转向架及轮对均具有 x、y、z、θ、φ、 六个方向的自由度，对本文研究的车辆模型（CRH2）来说，具有 42 个动力自由度，车辆模型位移向量vx 如下 v c t 1 t 2 w1 w 2 w 3 w4x = x x x x x x x（2.6）式中，下角标 c 意为车体，下角标 t1、t2 逐一表示车辆的前、后转向架，下角标w1、w2 则是与前转向架相连的前轮对和后轮对，下角标 w3、w4 则是与后转向架相连的前轮对和后轮对。车辆模型简图如图 2.2。上面的每个子向量ix ，均有六个自由度，即 i i i i i i ix = x y z （2.7）
- 13 -图 2.3 时间步内迭代法流程图 法在时间积分步长 t 内的假定：( ) (1 )t t tX X X+ = + ( ) (1 )t t t tX X X X+ = + + 2( ) (0.5 )t t t t tX X X X X + = + + + 0, t 足的平衡方程：t t t t t t t tMX CX KX F+ + + + + + =
【参考文献】：
期刊论文
[1]反向曲线客货共线铁路桥梁车桥耦合分析[J]. 杨静静,孙加林,柯在田. 中国铁道科学. 2019(02)
[2]基于UM软件的高速铁路车桥系统振动响应参数分析[J]. 王忠武. 石家庄铁道大学学报(自然科学版). 2019(03)
[3]风速场模型对风—车—桥系统耦合振动特性影响研究[J]. 李永乐,强士中,廖海黎. 空气动力学学报. 2006(01)
[4]斜拉桥在地震与列车荷载同时作用下的动力响应分析[J]. 韩艳,夏禾,郭薇薇. 工程力学. 2006(01)
[5]高速铁路结合梁桥与列车系统振动分析模型[J]. 郭向荣,曾庆元. 华中理工大学学报. 2000(03)
[6]高速铁路多Π形预应力混凝土梁桥动力特性及列车走行性分析[J]. 郭向荣,曾庆元. 铁道学报. 2000(01)
[7]京沪高速铁路南京长江大桥斜拉桥方案车桥系统振动分析[J]. 郭文华,郭向荣,曾庆元. 土木工程学报. 1999(03)
[8]高速列车－钢桁梁桥系统横向振动随机分析[J]. 王荣辉,郭向荣,曾庆元. 铁道学报. 1996(01)
[9]高速铁路线上简支梁桥车桥共振问题初探[J]. 沈锐利. 西南交通大学学报. 1995(03)
[10]风和列车荷载同时作用下车桥系统的动力可靠性[J]. 夏禾,陈英俊. 土木工程学报. 1994(02)
硕士论文
[1]高速铁路简支梁桥车桥耦合振动仿真分析[D]. 王森.石家庄铁道大学 2014
本文编号：3407656
【文章来源】：兰州交通大学甘肃省
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
车体在空间的坐标
1 2... ...V v v vn vNvM = diag m m m m（2.3） 1 2... ...V v v vn vNvC = diag c c c c（2.4） 1 2... ...V v v vn vNvK = diag k k k k（2.5）式中，下标iv 为第 n 节车辆单元的序号，vN 为车辆单元总数。由于车体、转向架及轮对均具有 x、y、z、θ、φ、 六个方向的自由度，对本文研究的车辆模型（CRH2）来说，具有 42 个动力自由度，车辆模型位移向量vx 如下 v c t 1 t 2 w1 w 2 w 3 w4x = x x x x x x x（2.6）式中，下角标 c 意为车体，下角标 t1、t2 逐一表示车辆的前、后转向架，下角标w1、w2 则是与前转向架相连的前轮对和后轮对，下角标 w3、w4 则是与后转向架相连的前轮对和后轮对。车辆模型简图如图 2.2。上面的每个子向量ix ，均有六个自由度，即 i i i i i i ix = x y z （2.7）
- 13 -图 2.3 时间步内迭代法流程图 法在时间积分步长 t 内的假定：( ) (1 )t t tX X X+ = + ( ) (1 )t t t tX X X X+ = + + 2( ) (0.5 )t t t t tX X X X X + = + + + 0, t 足的平衡方程：t t t t t t t tMX CX KX F+ + + + + + =
【参考文献】：
期刊论文
[1]反向曲线客货共线铁路桥梁车桥耦合分析[J]. 杨静静,孙加林,柯在田. 中国铁道科学. 2019(02)
[2]基于UM软件的高速铁路车桥系统振动响应参数分析[J]. 王忠武. 石家庄铁道大学学报(自然科学版). 2019(03)
[3]风速场模型对风—车—桥系统耦合振动特性影响研究[J]. 李永乐,强士中,廖海黎. 空气动力学学报. 2006(01)
[4]斜拉桥在地震与列车荷载同时作用下的动力响应分析[J]. 韩艳,夏禾,郭薇薇. 工程力学. 2006(01)
[5]高速铁路结合梁桥与列车系统振动分析模型[J]. 郭向荣,曾庆元. 华中理工大学学报. 2000(03)
[6]高速铁路多Π形预应力混凝土梁桥动力特性及列车走行性分析[J]. 郭向荣,曾庆元. 铁道学报. 2000(01)
[7]京沪高速铁路南京长江大桥斜拉桥方案车桥系统振动分析[J]. 郭文华,郭向荣,曾庆元. 土木工程学报. 1999(03)
[8]高速列车－钢桁梁桥系统横向振动随机分析[J]. 王荣辉,郭向荣,曾庆元. 铁道学报. 1996(01)
[9]高速铁路线上简支梁桥车桥共振问题初探[J]. 沈锐利. 西南交通大学学报. 1995(03)
[10]风和列车荷载同时作用下车桥系统的动力可靠性[J]. 夏禾,陈英俊. 土木工程学报. 1994(02)
硕士论文
[1]高速铁路简支梁桥车桥耦合振动仿真分析[D]. 王森.石家庄铁道大学 2014
本文编号：3407656
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/daoluqiaoliang/3407656.html
