跨座式单轨交通车辆-轨道梁耦合振动分析
发布时间：2021-01-22 16:22
近年来,我国内地城市轨道交通发展迅猛,呈现制式多元化规律。跨座式单轨交通作为典型形式,具备地形适应能力强、城市空间利用率高、建设周期短成本低等优势,可有力保障城市交通快速运转,并在国内外多座城市得到应用和发展。跨座式单轨车辆在桥上运行时受轨道梁表面不平度等因素的激励会产生车桥耦合振动,振动响应过大会降低桥梁结构的强度与耐久性,也会显著影响车辆的运行平稳性。大跨度公轨两用斜拉桥的车桥系统动力性能会关乎城市轨道交通线路的适用性。本文将基于上述问题,开展跨座式单轨交通车辆-轨道梁耦合振动分析,主要开展工作如下:（1）广泛查阅文献资料,综述跨座式单轨交通的技术特点、国内外发展概况,以及车桥耦合振动的研究内容与方式。阐述多体动力学计算原理与建模方法,梳理本文的技术路线与研究思路。（2）探究跨座式单轨车辆的走行机理与构造特点,基于多体动力学理论与建模方法,在SIMPACK中建立15-DOFs车辆动力模型。利用ANSYS建立轨道梁桥有限元模型,子结构分析后导入SIMPACK中形成轨道梁柔性体。明确走行轮、导向轮和稳定轮的力学特性,借助轮胎力元实现车辆与轨道梁子系统之间动力相互作用的传递及轨面不平度的...
【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.1.1 我国内地城市轨道交通的发展现状
1.1.2 跨座式单轨交通的技术特点
1.1.3 跨座式单轨交通动力性能的研究意义
1.2 跨座式单轨交通的发展概况
1.2.1 国外发展概况
1.2.2 国内发展概况
1.3 跨座式单轨交通车桥耦合振动的研究现状
1.3.1 传统方式车桥耦合振动的研究现状
1.3.2 车桥耦合振动联合仿真的研究现状
1.4 本文的主要研究内容
第2章 跨座式单轨车辆-轨道梁耦合振动原理
2.1 多体动力学理论
2.1.1 多体动力学理论基础
2.1.2 多体动力学建模与求解
2.1.3 现代轨道车辆动力学
2.2 车辆计算原理
2.2.1 车体运动方程
2.2.2 转向架运动方程
2.2.3 车辆运动方程
2.3 轨道梁计算原理
2.3.1 轨道梁振动方程
2.3.2 子结构分析
2.3.3 结构特征值计算
2.4 充气轮胎力学特性
2.5 车辆-轨道梁耦合振动原理
2.6 本章小结
第3章 跨座式单轨车桥动力模型的建立与验证
3.1 SIMPACK建模简述
3.1.1 建模要素
3.1.2 建模原理
3.2 车辆-轨道梁空间耦合动力模型的建立
3.2.1 车辆动力模型的建立
3.2.2 轨道梁动力模型的导入
3.2.3 车桥耦合作用的实现
3.2.4 轨面不平度的施加
3.3 车辆-轨道梁空间耦合动力模型的验证
3.3.1 试验概况
3.3.2 轨道梁自振特性分析
3.3.3 车桥动力响应分析验证
3.4 本章小结
第4章 跨座式单轨车桥动力响应影响因素分析
4.1 车桥系统动力性能评价标准
4.1.1 列车运行平稳性指标
4.1.2 桥梁结构动力性能指标
4.2 车桥动力响应的影响因素分析
4.2.1 轨道梁动力响应分析
4.2.2 车辆动力响应分析
4.3 轨道梁对车辆走行性能的影响
4.3.1 轨道梁动力行为的影响
4.3.2 轨面不平度的影响
4.4 本章小结
第5章 大跨度公轨两用斜拉桥车桥动力分析
5.1 工程概况
5.2 桥梁结构自振特性分析
5.3 车桥动力系统模型
5.3.1 公路汽车荷载的考虑
5.3.2 车桥动力模型的建立
5.4 车桥动力响应的计算与分析
5.4.1 计算条件
5.4.2 桥梁动力响应分析
5.4.3 列车运行平稳性分析
5.5 本章小结
结论与展望
致谢
参考文献
附录1
攻读硕士学位期间发表的学术论文
攻读硕士学位期间参与的科研项目
【参考文献】：
期刊论文
[1]多层次多制式轨道交通要点探究[J]. 王家乐. 铁道标准设计. 2019(05)
[2]轨道梁动力行为对跨座式单轨车辆走行性能的影响[J]. 李小珍,葛延龙,晋智斌,朱艳. 铁道科学与工程学报. 2018(12)
[3]多层次多模式多制式城市轨道交通:融合、协调、创新发展——多制式城市轨道交通协调发展论坛综述[J]. 田葆栓. 铁道车辆. 2018(05)
[4]跨座式单轨车辆-轨道梁耦合振动的计算分析[J]. 李小珍,葛延龙,晋智斌. 铁道工程学报. 2018(01)
[5]跨座式单轨交通在我国的应用和创新[J]. 仲建华. 都市快轨交通. 2014(02)
[6]大跨度公路城轨两用斜拉桥车桥耦合振动分析[J]. 陈代海,刘胤虎,李整. 铁道建筑. 2014(01)
[7]基于Guyan缩减技术的悬臂梁结构静动态特性分析[J]. 王利,向阳. 武汉理工大学学报(交通科学与工程版). 2013(06)
[8]基于Guyan法的有限元模型缩聚技术研究[J]. 张驰. 装备制造技术. 2013(01)
[9]子结构分析及超单元在ANSYS动力分析中实现[J]. 陈超,胡琼. 中国水运(下半月). 2012(11)
[10]轻轨车-轨道梁-刚构桥空间耦合振动分析及乘坐舒适性评价[J]. 刘海涛,郭文华. 铁道学报. 2011(09)
博士论文
[1]跨座式单轨交通曲线梁桥车桥耦合振动分析[D]. 张凯.北京交通大学 2012
[2]跨座式单轨交通车辆与轨道梁的动力相互作用研究[D]. 刘羽宇.西南交通大学 2011
[3]基于多体系统动力学和有限元法的车桥耦合振动精细化仿真研究[D]. 崔圣爱.西南交通大学 2009
[4]跨座式单轨交通系统结构静动力行为研究[D]. 马继兵.西南交通大学 2008
硕士论文
[1]跨座式单轨曲线梁桥车桥耦合随机振动分析[D]. 陈雅兰.西南交通大学 2018
[2]基于UM铁路桥梁车桥耦合振动响应分析[D]. 崔召.石家庄铁道大学 2017
[3]严寒地区路基冻胀下车辆—无砟轨道系统的动力学行为研究[D]. 郭亮武.北京交通大学 2017
[4]跨座式单轨交通车辆—轨道梁耦合系统动力问题研究[D]. 乔志.北京交通大学 2016
[5]中低速磁浮列车—低置结构空间耦合振动研究[D]. 王党雄.西南交通大学 2015
[6]悬挂式单轨交通系统车桥耦合振动仿真研究[D]. 鲍玉龙.西南交通大学 2015
[7]跨座式单轨交通车桥系统振动影响因素及乘坐舒适性研究[D]. 刘国.中南大学 2014
[8]轨道不平顺功率谱时域转换及其应用研究[D]. 魏冲锋.西南交通大学 2011
[9]基于刚柔耦合联合仿真的高速铁路桥上无砟道岔动力学研究[D]. 李苍楠.北京交通大学 2011
[10]跨座式轻轨车与汽车同时作用下的公轨两用特大桥梁动力响应及行车舒适性研究[D]. 司学通.中南大学 2007
本文编号：2993541
【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.1.1 我国内地城市轨道交通的发展现状
1.1.2 跨座式单轨交通的技术特点
1.1.3 跨座式单轨交通动力性能的研究意义
1.2 跨座式单轨交通的发展概况
1.2.1 国外发展概况
1.2.2 国内发展概况
1.3 跨座式单轨交通车桥耦合振动的研究现状
1.3.1 传统方式车桥耦合振动的研究现状
1.3.2 车桥耦合振动联合仿真的研究现状
1.4 本文的主要研究内容
第2章 跨座式单轨车辆-轨道梁耦合振动原理
2.1 多体动力学理论
2.1.1 多体动力学理论基础
2.1.2 多体动力学建模与求解
2.1.3 现代轨道车辆动力学
2.2 车辆计算原理
2.2.1 车体运动方程
2.2.2 转向架运动方程
2.2.3 车辆运动方程
2.3 轨道梁计算原理
2.3.1 轨道梁振动方程
2.3.2 子结构分析
2.3.3 结构特征值计算
2.4 充气轮胎力学特性
2.5 车辆-轨道梁耦合振动原理
2.6 本章小结
第3章 跨座式单轨车桥动力模型的建立与验证
3.1 SIMPACK建模简述
3.1.1 建模要素
3.1.2 建模原理
3.2 车辆-轨道梁空间耦合动力模型的建立
3.2.1 车辆动力模型的建立
3.2.2 轨道梁动力模型的导入
3.2.3 车桥耦合作用的实现
3.2.4 轨面不平度的施加
3.3 车辆-轨道梁空间耦合动力模型的验证
3.3.1 试验概况
3.3.2 轨道梁自振特性分析
3.3.3 车桥动力响应分析验证
3.4 本章小结
第4章 跨座式单轨车桥动力响应影响因素分析
4.1 车桥系统动力性能评价标准
4.1.1 列车运行平稳性指标
4.1.2 桥梁结构动力性能指标
4.2 车桥动力响应的影响因素分析
4.2.1 轨道梁动力响应分析
4.2.2 车辆动力响应分析
4.3 轨道梁对车辆走行性能的影响
4.3.1 轨道梁动力行为的影响
4.3.2 轨面不平度的影响
4.4 本章小结
第5章 大跨度公轨两用斜拉桥车桥动力分析
5.1 工程概况
5.2 桥梁结构自振特性分析
5.3 车桥动力系统模型
5.3.1 公路汽车荷载的考虑
5.3.2 车桥动力模型的建立
5.4 车桥动力响应的计算与分析
5.4.1 计算条件
5.4.2 桥梁动力响应分析
5.4.3 列车运行平稳性分析
5.5 本章小结
结论与展望
致谢
参考文献
附录1
攻读硕士学位期间发表的学术论文
攻读硕士学位期间参与的科研项目
【参考文献】：
期刊论文
[1]多层次多制式轨道交通要点探究[J]. 王家乐. 铁道标准设计. 2019(05)
[2]轨道梁动力行为对跨座式单轨车辆走行性能的影响[J]. 李小珍,葛延龙,晋智斌,朱艳. 铁道科学与工程学报. 2018(12)
[3]多层次多模式多制式城市轨道交通:融合、协调、创新发展——多制式城市轨道交通协调发展论坛综述[J]. 田葆栓. 铁道车辆. 2018(05)
[4]跨座式单轨车辆-轨道梁耦合振动的计算分析[J]. 李小珍,葛延龙,晋智斌. 铁道工程学报. 2018(01)
[5]跨座式单轨交通在我国的应用和创新[J]. 仲建华. 都市快轨交通. 2014(02)
[6]大跨度公路城轨两用斜拉桥车桥耦合振动分析[J]. 陈代海,刘胤虎,李整. 铁道建筑. 2014(01)
[7]基于Guyan缩减技术的悬臂梁结构静动态特性分析[J]. 王利,向阳. 武汉理工大学学报(交通科学与工程版). 2013(06)
[8]基于Guyan法的有限元模型缩聚技术研究[J]. 张驰. 装备制造技术. 2013(01)
[9]子结构分析及超单元在ANSYS动力分析中实现[J]. 陈超,胡琼. 中国水运(下半月). 2012(11)
[10]轻轨车-轨道梁-刚构桥空间耦合振动分析及乘坐舒适性评价[J]. 刘海涛,郭文华. 铁道学报. 2011(09)
博士论文
[1]跨座式单轨交通曲线梁桥车桥耦合振动分析[D]. 张凯.北京交通大学 2012
[2]跨座式单轨交通车辆与轨道梁的动力相互作用研究[D]. 刘羽宇.西南交通大学 2011
[3]基于多体系统动力学和有限元法的车桥耦合振动精细化仿真研究[D]. 崔圣爱.西南交通大学 2009
[4]跨座式单轨交通系统结构静动力行为研究[D]. 马继兵.西南交通大学 2008
硕士论文
[1]跨座式单轨曲线梁桥车桥耦合随机振动分析[D]. 陈雅兰.西南交通大学 2018
[2]基于UM铁路桥梁车桥耦合振动响应分析[D]. 崔召.石家庄铁道大学 2017
[3]严寒地区路基冻胀下车辆—无砟轨道系统的动力学行为研究[D]. 郭亮武.北京交通大学 2017
[4]跨座式单轨交通车辆—轨道梁耦合系统动力问题研究[D]. 乔志.北京交通大学 2016
[5]中低速磁浮列车—低置结构空间耦合振动研究[D]. 王党雄.西南交通大学 2015
[6]悬挂式单轨交通系统车桥耦合振动仿真研究[D]. 鲍玉龙.西南交通大学 2015
[7]跨座式单轨交通车桥系统振动影响因素及乘坐舒适性研究[D]. 刘国.中南大学 2014
[8]轨道不平顺功率谱时域转换及其应用研究[D]. 魏冲锋.西南交通大学 2011
[9]基于刚柔耦合联合仿真的高速铁路桥上无砟道岔动力学研究[D]. 李苍楠.北京交通大学 2011
[10]跨座式轻轨车与汽车同时作用下的公轨两用特大桥梁动力响应及行车舒适性研究[D]. 司学通.中南大学 2007
本文编号：2993541
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiaotonggongchenglunwen/2993541.html
