基于SIMPACK的不同轨道类型竖向动力响应分析

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1、分类号UDC硕士学位论文密级基于SIMPACK的不同轨道类型竖向动力响应分析TheVerticalDynamicResponseAnalysisofDifferentTrackTypesBasedonSIMPACK作者姓名：苏·尚旭学科专业：交通运输工程(道路与铁道工程)学院(系、所)：土木工程学院指导教师：唐进锋副教授副指导教师：论文答辩日期丝!兰二!!二丝答辩委员会主席童主善、中南大学2012年l1月原创性声明本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究

2、成果，也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均己在论文中作了明确的说明。作者签名：袒日期：鲨!砗埘当学位论文版权使用授权书本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。辩摘要本文以不同类型轨道结构竖向动力响应为研究对象，利用多体动力学软件S

3、IMPACK和有限元软件ANSYS联合仿真的方法，建立了车辆一轨道系统竖向响应分析模型，分别计算了有砟轨道、双块式无砟轨道在高速列车作用下的竖向振动响应，分析比较了系统振动响应随着车速、轨道类型和扣件刚度的变化规律。有砟轨道与无砟轨道在高速列车作用下的系统响应均随着运行速度的提高而增大；当车速从250km／h增加到350km／h时，钢轨加速度、轨枕加速度、轨道板加速度成倍增加，钢轨位移、轨枕位移、轨道板位移的增长相对很小；从车辆振动来看，速度影响的主要是轮重减载率和轮轨接触力，对无砟轨道车体竖向加速度贝0很，J、。同一速度条件下，有砟轨道系统振动较无砟轨道大。板式轨道与双块式

4、轨道中，二者的钢轨竖向位移、轨道板竖向位移、轮轨竖向力和轮重减载率有较大不同，其他二者相差不甚明显，相对而言，双块式无砟轨道动力特性较板式无砟轨道好。随着扣件竖向刚度增加，钢轨位移、钢轨加速度、轨道板位移和车体加速度均减小：轨道板加速度增大：轮轨接触力变化的不大。关键词：多体系统动力学：有限元方法；车辆轨道耦合振动：有砟轨道与无砟轨道：ABSTRACTnispassagechosetheverticalvibrationresponseofdifferenttypesoftrackasthesubjectinvestigated，byusingtheCO-simulation

5、methodofSIMPACKcombinedwithANSYS，establishedtheverticalvibrationanalysismodelforvehicle．trackcouplingsystem．calculatedtheverticalvibrationresponseofballasttrack,slabtrack，bi-blocktrackcausedbythehigh-speedtrains．Atlast，analyzedandcontrastedthechangeregulationoftheverticalvibrationresponseca

6、usedbytrainspeed、tracktypesandverticalstiffimssofthefasteners．nesystemvibrationresponseofballastedtrackandunballastedtrackincreasesasthespeedincreases；whenthespeedofthetrainchangesfrom200km／hto350km／h，railacceleration、sleeperaccelerationandslabaccelerationdoubleincrease,whilerailveiticaldis

7、placement，sleeperdisplacementandslabdisplacementincreaserelativelylittle．Fromthepointofvehiclevibration,trainspeedmainlyaffectstherateofwheelloadreductionandwheel-railcontactforce，butcauseslittleimpacttoverticalaccelerationofthetrain．undertheconditionsof