(最新)基于ansys的有砟轨道桥上无缝道岔温度力及位移研究【优秀硕博学位论文】

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1、中南大学硕士学位论文基于ANSYS的有砟轨道桥上无缝道岔温度力及位移研究姓名:褚卫松申请学位级别:硕士专业:道路与铁道工程指导教师:周小林20081101摘要无缝道岔和桥上无缝道岔是高速、重载铁路强化轨道结构的关键技术。其力学机理比较复杂,历来是铁路现代化技术研究中的热点和难点。新建铁路和城市高架线路,由于受到地形或环保等条件的制约,不可避免的要将无缝道岔铺设在桥上。世界许多专家学者提出了各种不同的无缝道岔计算理论和方法,并开展了相关的试验研究。但到迄今为止,还没有形成一种成熟和公认统一的方法。基于有限单元法,建立了无缝道岔及桥上无缝道岔的温度力和位移的计算模型,根据ANSYS中的单元特性,钢

2、轨、轨枕、扣件、道床、限位器、间隔铁、桥梁等选择不同的单元进行模拟,并选取合适的计算参数,对18号无缝道岔及桥上无缝道岔进行温度力与位移的计算。运用本文建立的无缝道岔有限元模型,对无缝道岔各影响参数进行分析计算。并针对桥上无缝道岔分析了简支梁桥上无缝道岔、连续梁桥上无缝道岔、连续刚构桥上无缝道岔温度力与位移的分布规律。利用ANSYS的二次开发功能进行无缝道岔群分析系统的开发,UIDL进行用户界面设计,开发可视化的对话框,实现参数的输入,APDL实现参数的修改和功能模块的嵌入,使开发的模块有机的成为ANSYS的一部分。本文的研究成果对桥上无缝道岔的设计、施工和养护具有重要的指导意义。关键词:高速

3、铁路,桥上无缝道岔,温度力,位移,有限元,ANSYSABSTRASTBothseamlessturnoutandseamlessturnoutonbridgearekeytechniquesforhighspeedrailwayandheavyhaulrailwaytostrengthentrackstructure.Themechanicalmechanismsofbothseamlessturnoutandseamlessturnoutonbridgeareverycomplexandtheyhavealwaysbeenthefocalpointsanddifficultypointsof

4、railwaymodernizationtechniqueresearch.Manyexpertsintheworldproposedallkindsofdifferentjointlessswitchcomputationtheoryandthemethod,andhavecarriedouttherelatedexperimentalstudy.ButSOfar,matureandunifiedmethodhasnotbeenagreed.Basedonthefiniteelementprinciple.amodelofseamlessturnoutandseamlessturnouton

5、bridgehavebeenestablished.AccordingtothecharacteristicoftheelementsinANSYS.differentelementsarechoosedtosimulatetherail,tie,fastening,ballast,spacerblock,restrictingdeviceandbridgeSOon.AnalysisandcalculationarecardedoutonthetemperaturestressanddeformationofNo.18tumoutandseamlesstumoutonbridgebyusing

6、themodelandappropriatelyparametersselected.Thesentivityofeachjointlessswitchdesignparameterisanalyzedbasedonthemodle.Thedistributionrulesofthetensileandtemperatureforceanddisplacementofseamlessturnoutonsimple—supportedbeambridge,seamlessturnoutoncontinuousbeambridge,seamlessturnoutoncontinuousflameb

7、ridge,andcrossoveroncontinuousbeambridgewereanalyzed.AnalysissystemofweldedturnoutiSdevelopedbasedonthefundamentalfeaturesofANSYS.UsingUIDLtodesignuserinterface,establisheyeabledialogbox,whichrealizes

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