有砟軌道TQI關(guān)鍵參數(shù)對(duì)高速行車(chē)的影響研究.pdf

1、有砟軌道由于鋪設(shè)簡(jiǎn)便、造價(jià)低廉、易于維修，在高速鐵路中廣泛應(yīng)用。在列車(chē)和環(huán)境荷載作用下，散體道床的劣化導(dǎo)致軌道幾何難于保持，形成軌道不平順。軌道不平順是車(chē)輛-軌道系統(tǒng)的激擾源，直接影響輪軌相互作用及列車(chē)的安全平穩(wěn)運(yùn)行。軌道質(zhì)量指數(shù)TQI是評(píng)價(jià)軌道質(zhì)量狀態(tài)的重要指標(biāo)，開(kāi)展有砟軌道TQI關(guān)鍵參數(shù)對(duì)高速行車(chē)的影響研究，對(duì)于指導(dǎo)我國(guó)高速鐵路養(yǎng)護(hù)維修、提高行車(chē)的安全性和平穩(wěn)性有重要的現(xiàn)實(shí)意義和應(yīng)用價(jià)值。
　　本文以高速鐵路有砟軌道為研究對(duì)象

2、，基于車(chē)輛-軌道耦合動(dòng)力學(xué)理論，應(yīng)用多體動(dòng)力學(xué)軟件SIMPACK和有限元軟件ABAQUS協(xié)同仿真，建立了高速鐵路車(chē)輛-軌道剛?cè)狁詈暇?xì)化動(dòng)力學(xué)模型，對(duì)軌道單一不平順、復(fù)合不平順和隨機(jī)不平順對(duì)高速行車(chē)的影響進(jìn)行了研究。本文的主要研究工作及成果如下:
　　(1)建立了超長(zhǎng)線(xiàn)路車(chē)輛-軌道剛?cè)狁詈蠀f(xié)同仿真精細(xì)化動(dòng)力學(xué)模型
　　基于車(chē)輛-軌道耦合動(dòng)力學(xué)理論，采用多體動(dòng)力學(xué)軟件SIMPACK建立了車(chē)輛系統(tǒng)剛體模型，借助有限元軟件ABAQ

3、US建立了有砟軌道實(shí)體模型，通過(guò)剛?cè)狁詈蠈?shí)現(xiàn)多軟件協(xié)同仿真，建立了軌道不平順作用下的超長(zhǎng)線(xiàn)路車(chē)輛-軌道剛?cè)狁詈暇?xì)化動(dòng)力學(xué)模型，并驗(yàn)證了模型的可靠性。
　　(2)揭示了有砟軌道TQI關(guān)鍵參數(shù)對(duì)高速行車(chē)的影響規(guī)律
　　基于所建立的車(chē)輛-軌道空間耦合動(dòng)力學(xué)模型，研究了高低、軌向、水平、軌距、扭曲等TQI關(guān)鍵參數(shù)不同波長(zhǎng)、不同幅值及不同車(chē)速下對(duì)高速行車(chē)的影響規(guī)律，并對(duì)各單一不平順對(duì)高速行車(chē)的動(dòng)力學(xué)影響進(jìn)行了對(duì)比分析，提出了高速鐵路

4、有砟軌道幾何不平順管理標(biāo)準(zhǔn)建議值。
　　(3)分析了軌道復(fù)合不平順對(duì)高速行車(chē)的動(dòng)力學(xué)影響特性
　　在軌道單一不平順對(duì)高速行車(chē)影響的研究基礎(chǔ)上，研究了軌向-水平、軌向-高低、軌距-水平、軌距-高低等多種軌道復(fù)合不平順形式對(duì)高速行車(chē)的影響規(guī)律。研究表明，復(fù)合不平順對(duì)高速車(chē)輛動(dòng)力學(xué)性能的影響隨著復(fù)合不平順?lè)到M合的增大而增大，隨著復(fù)合不平順波長(zhǎng)的增大而減小。
　　(4)探討了軌道隨機(jī)不平順激擾下高速車(chē)輛的動(dòng)力學(xué)特性
　

5、　基于對(duì)國(guó)內(nèi)外軌道譜的對(duì)比分析，將德國(guó)低干擾譜和國(guó)內(nèi)某些有砟高速線(xiàn)路實(shí)測(cè)軌道不平順作為隨機(jī)不平順研究對(duì)象，利用所建立的車(chē)輛-軌道耦合動(dòng)力學(xué)模型，探討了軌道隨機(jī)不平順對(duì)高速行車(chē)的影響特性，結(jié)果表明列車(chē)在軌道隨機(jī)不平順的激擾下具有明顯的隨機(jī)振動(dòng)特性。
　　本文基于車(chē)輛-軌道耦合動(dòng)力學(xué)理論，通過(guò)建立的超長(zhǎng)線(xiàn)路車(chē)輛-軌道耦合動(dòng)力學(xué)模型，揭示了有砟軌道單一不平順、復(fù)合不平順、隨機(jī)不平順作用下的高速車(chē)輛的動(dòng)力學(xué)特性，提出了高速鐵路有砟軌道幾何