新型輕軌列車輪對(duì)橋上走行蛇行機(jī)理初步研究.pdf

1、列車在橋上走行時(shí)，不可避免地產(chǎn)生橫向振動(dòng)，從而引起橋梁橫向振動(dòng)。眾所周知，車橋系統(tǒng)是個(gè)非常復(fù)雜的系統(tǒng)，所以要得到車橋振動(dòng)時(shí)橋梁的動(dòng)態(tài)響應(yīng)是比較困難的。這將不利于工程設(shè)計(jì)。而將列車模擬為移動(dòng)質(zhì)量，輪對(duì)蛇行運(yùn)動(dòng)作為車橋系統(tǒng)的橫向激勵(lì)源，建立簡化力學(xué)模型。采用該簡化力學(xué)模型可以大大簡化活載，方便工程分析。該文主要研究新型列車橡膠輪對(duì)蛇行運(yùn)行機(jī)理，得到自由橡膠輪對(duì)蛇行運(yùn)動(dòng)方程，通過數(shù)值積分計(jì)算得運(yùn)動(dòng)方程的動(dòng)力響應(yīng)。主要進(jìn)行下面幾方面的工作：

2、 1、運(yùn)用ANSYS有限元程序，采用通用柔—?jiǎng)偯娼佑|單元，成功地模擬了新型車輪與剛性鋼軌之間靜態(tài)接觸問題。分析了接觸車輪在垂向荷載、側(cè)向荷載和縱向荷載作用下，車輪位移及其隨荷載的變化。將橡膠等效為三向彈簧，模擬得到了等效剛度，建立橡膠變形與作用荷載之間的關(guān)系。通過非線性數(shù)值分析可得出：各種荷載工況作用下，接觸區(qū)域大致呈橢圓狀。 2、在De.Pater教授推得精確三維幾何約束方程的基礎(chǔ)上，引入橡膠的變形量，得到了新型輪對(duì)幾何約

3、束方程。用MATLAB語言編寫程序，計(jì)算了小位移情況下剛輪—鋼軌接觸幾何參數(shù)及橡膠輪—鋼軌接觸幾何參數(shù)。計(jì)算表明：剛輪—鋼軌接觸幾何參數(shù)同夏富杰教授計(jì)算結(jié)果相接近。輪軌接觸幾何參數(shù)與輪對(duì)橫向位移大致呈線性關(guān)系；且搖頭角對(duì)接觸參數(shù)的影響很小。 3、建立新型輪對(duì)運(yùn)動(dòng)方程。用MATLAB語言編寫程序，求解得輪對(duì)橫向位移、速度和搖頭角位移、速度等效響應(yīng)及蛇行運(yùn)動(dòng)頻率。計(jì)算表明：橡膠輪對(duì)(輪對(duì)參數(shù)按文中給出)的臨界速度為77km/h，比剛