高速铁路无砟轨道病害特性及对行车安全与品质的影响研究

发布时间：2024-05-11 02:00

　　无砟轨道具有美观整洁、刚度均匀、高平稳性、高稳定性、使用寿命长和少维修等突出特点,因此在全球范围内的高速铁路中无砟轨道得到了广泛的应用。但由于无砟轨道结构在服役期间所承受的外部荷载是复杂多变的,且不同部件的材料力学性能也存在较大的差异性,轨道结构在服役过程中其各结构部件出现了各种各样的轨道结构病害。当无砟轨道病害发展到某一阶段时,将会导致列车与下部基础之间不再匹配,从而使得无砟轨道病害的发展速度进一步加快,最终危及行车安全和品质。因此,研究无砟轨道结构病害对行车舒适性和安全性的影响,并确定相应的维修限值具有重要的工程意义。本文主要研究内容如下:(1)总结了国内外对车辆-轨道耦合动力学和无砟轨道典型病害的研究现状,指出既有研究的不足之处,最后提出了本文的研究内容和研究思路。(2)借助LS-DYNA软件建立了车辆-轨道-路基耦合动力学分析模型,并进行了模型验证,从而保证了本文所建立的车辆轨道耦合计算模型的正确性。(3)建立了考虑CA砂浆离缝的车辆-轨道耦合动力学模型,并采用正交试验分析了CA砂浆的离缝长度、离缝宽度和离缝高度对轮轨系统动力响应的影响。(3)选取CA砂浆弹性模量、CA砂浆离缝...

【文章页数】：88 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 研究意义
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 国外车辆-轨道耦合动力学研究现状
        1.3.2 无砟轨道典型病害研究现状
    1.4 主要研究内容及研究思路
第二章 车辆-轨道耦合动力学模型的建立及验证
    2.1 LS-DYNA有限元分析基本理论
        2.1.1 中心差分法原理
        2.1.2 轮轨关键字
    2.2 车辆-轨道耦合动力学模型
        2.2.1 车辆模型
        2.2.2 CRTSⅡ型板式无砟轨道模型
        2.2.3 轮轨接触模型
        2.2.4 轨道不平顺
    2.3 模型验证
    2.4 本章小结
第三章 CA砂浆离缝对车辆轨道系统动力特性的影响研究
    3.1 CA砂浆离缝分析
    3.2 无病害状态下车辆轨道系统的动力特性
        3.2.1 车辆的动力特性
        3.2.2 轨道结构的动力特性
    3.3 CA砂浆离缝状态下车辆轨道系统的动力特性
        3.3.1 正交试验设计
        3.3.2 极差分析
        3.3.3 方差分析
        3.3.4 综合影响分析
    3.4 本章小结
第四章 CA砂浆离缝对轮轨系统长期服役性能的可靠性研究
    4.1 建立响应面模型
        4.1.1 确定随机变量
        4.1.2 试验点设计
        4.1.3 响应面模型
        4.1.4 参数敏感性分析
    4.2 CA砂浆离缝条件下轨道结构长期服役性能的可靠性分析
        4.2.1 轨道结构长期服役性能评价标准
        4.2.2 构建极限状态方程
        4.2.3 可靠性分析
    4.3 本章小结
第五章 基于可靠度理论的路基性能不均匀控制标准研究
    5.1 路基性能不均匀问题
    5.2 含路基性能不均匀的车辆-轨道耦合动力学模型
    5.3 建立支持向量机模型
        5.3.1 确定随机变量
        5.3.2 训练样本
        5.3.3 支持向量机模型
        5.3.4 参数敏感性分析
    5.4 路基性能不均匀控制标准
    5.5 本章小结
第六章 总结
    6.1 主要工作回顾
    6.2 本论文今后需进一步研究的问题
参考文献
个人简历在读期间发表的学术论文
致谢



本文编号：3969354