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多边形激励下动车组动态响应研究 被引量：5
1
作者 张国平 张志波 +1 位作者 吴兴文 蔡吴斌 《机械》 2020年第5期67-74,共8页
首先基于刚柔耦合理论,考虑了轮对、轴箱和构架的柔性,建立了动车组车辆刚柔耦合动力学模型;然后又通过模态叠加法建立了轨道的动力学模型,从而发展成车线-刚柔耦合动力学模型。随后,在车轮上施加20阶理想多边形,研究了300 km/h下轴箱... 首先基于刚柔耦合理论,考虑了轮对、轴箱和构架的柔性,建立了动车组车辆刚柔耦合动力学模型;然后又通过模态叠加法建立了轨道的动力学模型,从而发展成车线-刚柔耦合动力学模型。随后,在车轮上施加20阶理想多边形,研究了300 km/h下轴箱垂向加速度、轮轨垂向力和轮轴弯曲应力的响应,结果表明:轴箱垂向加速度和轮轨垂向力以577 Hz的多边形通过频率波动,而轮轴弯曲应力主频为28.8Hz的车轮转频,在此基础上,叠加了多边形的通过频率,因此多边形的通过频率577 Hz会分岔为548 Hz和605 Hz两个频率。通过对不同速度和不同多边形幅值下车辆响应的研究可以得到以下结论:随着速度和多边形幅值的增大,轮轨力最大值总体上呈现增大趋势。从轮轨力最小值上看:速度越大,多边形幅值越大,则更容易发生轮轨分离。当车轮多边形通过频率与轮轨耦合共振频率耦合,会引起轮轨垂向力的增大。当与轴箱自身模态频率耦合时会导致轴箱加速度的变大。轮轴应力则主要受到轮轨耦合共振模态以及轮轴自身的弯曲模态影响。 展开更多
关键词 刚柔耦合动力学 车线耦合动力学 车轮多边形 轮轨垂向力 轮轴弯曲应力
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高速列车服役模拟建模与计算方法研究 被引量：1
2
作者 张卫华 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期96-104,共9页
高速铁路的出现,使得轮轨交通技术达到更高的层次.速度提升不仅对列车的牵引动力与动力学性能提出更高要求.而且,列车与线路、气流等运行环境的耦合作用加剧,并直接影响到了列车的运行品质和安全性.在高速列车发展初期,研究关注的是如... 高速铁路的出现,使得轮轨交通技术达到更高的层次.速度提升不仅对列车的牵引动力与动力学性能提出更高要求.而且,列车与线路、气流等运行环境的耦合作用加剧,并直接影响到了列车的运行品质和安全性.在高速列车发展初期,研究关注的是如何保证高速列车能高速、平稳和安全运行.随着运行速度的提高,系统间耦合加强,服役模拟也越来越受到重视.而今天,高速列车的服役模拟、健康管理与故障预警成为研究热点,掌握系统全局动态行为、了解微观局部振动是车辆系统动力学研究的方向.本文以高速列车服役模拟为需求,提出基于循环变量法的长编组列车建模与计算方法,实现任意列车编组的仿真,得到不同编组位置车辆的服役状态;提出滑移窗口的轨道建模与车线耦合计算方法,得到列车在任意长线路上运行的服役状态;提出基于时变参数的长期服役计算方法,实现列车在不同服役状态与服役时间的服役模拟.因此,基于本文提出的模拟方法,能够实现列车在不同寿命阶段的服役模拟,而且还可以应用于高速磁浮列车,甚至未来超高速真空管道磁浮列车. 展开更多
关键词 高速列车 服役模拟 车辆系统动力学 车线耦合动力学 健康管理
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基于动力学的平竖曲线设置对列车运行动力特性分析研究
3
作者 王鹏然 《中文科技期刊数据库（引文版）工程技术》 2023年第4期116-121,共6页
随着铁路列车运行速度不断的提高以及铁路的快速发展,列车运行安全性及旅客乘坐舒适度在铁路建设中逐渐得以重视。客货共线铁路作为我国铁路建设的重要组成部分,其建设里程也在逐年增加,在设计过程中平面曲线和竖曲线的协同设计对线路... 随着铁路列车运行速度不断的提高以及铁路的快速发展,列车运行安全性及旅客乘坐舒适度在铁路建设中逐渐得以重视。客货共线铁路作为我国铁路建设的重要组成部分,其建设里程也在逐年增加,在设计过程中平面曲线和竖曲线的协同设计对线路的工程投资及技术安全起到关键作用,因此基于动力学对铁路平面曲线及竖曲线的协同设计进行研究具有重要意义。本文运用多体动力学软件SIMPACK构建车-线耦合动力学模型,分不同情况研究竖曲线及平面曲线与竖曲线重合对列车运行的动力学响应,得到其变化规律,进而为方便铁路设计,减少项目投资提供了一种思路。 展开更多
关键词 铁路选线 车-线耦合动力学 平竖曲线设计
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市域快速轨道交通曲线超高研究 被引量：2
4
作者 李俊哲 《铁道建筑》 北大核心 2018年第8期110-113,共4页
市域快速轨道交通是一种服务于市域范围内中长距离客运的轨道交通类型。本文采用多体动力学软件,建立车-线耦合系统动力学仿真模型,对运营在曲线地段处于欠超高状态下的列车进行动力响应分析。计算结果表明:当车辆运行于曲线地段时,内... 市域快速轨道交通是一种服务于市域范围内中长距离客运的轨道交通类型。本文采用多体动力学软件,建立车-线耦合系统动力学仿真模型,对运营在曲线地段处于欠超高状态下的列车进行动力响应分析。计算结果表明:当车辆运行于曲线地段时,内、外轨的轮轨横向力均有所增大;外轨的轮轨竖向力明显增大,内轨的轮轨竖向力明显减小;内、外轨的脱轨系数基本相同。在车辆处于欠超高状态下,随着实设超高的增大,内、外轨横向力均呈现出减小的趋势;内轨竖向力呈现出增大的趋势,而外轨竖向力呈现出减小的趋势;内外轨的脱轨系数均呈现出减小的趋势,并且减小量基本相同。 展开更多
关键词 市域快速轨道交通 车-线耦合动力学 仿真分析 曲线线路 欠超高
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采用直线电机车辆的轨道交通耦合动力学模型及仿真分析 被引量：1
5
作者 万传风 龙许友 +1 位作者 张勇 邓学森 《城市轨道交通研究》 2006年第5期19-21,25,共4页
建立了采用直线电机车辆的轨道交通的车-线耦合动力学模型,并与车辆动力学分析通用软件ADAMS/Rail进行了比较,从而验证了所建模型的正确性。通过对广州市轨道交通4号线工程线路设计参数进行的仿真计算,给出了相应的建议值。
关键词 直线电机 车辆动力学 轨道交通 车-线耦合动力学模型
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基于动柔度法的车-线-桥垂向耦合振动分析 被引量：16
6
作者 石广田 杨建近 +1 位作者 杨新文 张小安 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期1119-1126,共8页
利用动柔度的思想建立高速铁路车辆-轨道-桥梁垂向耦合动力学频域模型。将车辆看作具有10自由度的多刚体系统,推导出车辆系统的动柔度;将钢轨看作无限长Timoshenko梁、轨道板简化为自由-自由的Euler梁、桥梁简化为简支Euler梁,扣件系统... 利用动柔度的思想建立高速铁路车辆-轨道-桥梁垂向耦合动力学频域模型。将车辆看作具有10自由度的多刚体系统,推导出车辆系统的动柔度;将钢轨看作无限长Timoshenko梁、轨道板简化为自由-自由的Euler梁、桥梁简化为简支Euler梁,扣件系统和CA砂浆层用线性弹性阻尼单元模拟,从而建立线-桥垂向动力相互作用系统,利用动柔度的思想求得线-桥垂向动力相互作用系统的动柔度;利用线性化Hertz接触理论,将车辆系统与线-桥垂向动力相互作用系统耦合成车-线-桥垂向耦合振动模型。分别求解单位简谐激励、轮轨几何粗糙度激励下的轨道系统和桥梁结构的动力学响应,最后结合虚拟激励法求解轨道谱激励下的轨道系统和桥梁结构的随机振动响应。研究结果表明:利用动柔度思想建立的频域车辆-轨道-桥梁垂向耦合动力学模型,具有逻辑清晰、求解快速的特点,能够直接求解系统在频域的动力学响应。 展开更多
关键词 耦合振动 随机振动 动柔度 车-线-桥耦合动力学 高速铁路
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津潍黄河桥静态线形平顺性及车-线-桥耦合动力学特性研究
7
作者 袁伟 龙许友 +1 位作者 谢剑 周丽 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第14期259-266,共8页
为确保新建高速铁路大跨度桥梁建成投入运营后的安全性和舒适性,有必要提前开展大跨桥静动力学仿真研究。以主跨600 m的津潍铁路东营黄河公铁大桥为研究对象,基于车-线-桥动力相互作用原理构建了车-线-桥耦合系统动力学模型,分析了温度... 为确保新建高速铁路大跨度桥梁建成投入运营后的安全性和舒适性,有必要提前开展大跨桥静动力学仿真研究。以主跨600 m的津潍铁路东营黄河公铁大桥为研究对象,基于车-线-桥动力相互作用原理构建了车-线-桥耦合系统动力学模型,分析了温度荷载、公铁路车辆荷载、混凝土收缩徐变作用下的大跨桥线形变化特点,从桥梁轨面线形曲率半径和车-线-桥系统动力响应两方面综合评估了大跨桥线路平顺性。研究结果表明:公铁路车辆荷载作用下桥面变形量最大达到596 mm,计算挠跨比为1/1006,满足规范中1/500设计挠跨比的要求;拉索降温15℃工况下桥梁轨面线形最小曲率半径为23784 m,满足规范中350 km/h车速下23630 m的理论最小竖曲线半径限值要求;单线或双线列车行驶通过对桥梁竖向动力性能的影响差异显著,对列车运行安全性影响差异较小,但会对行车舒适性有一定影响差异;随着列车运行速度从200 km/h提高至350 km/h,车-线-桥系统动力响应会显著增大,桥梁竖向位移、桥梁竖向加速度、轮轨垂向力、脱轨系数、轮重减载率、车体垂向加速度、垂向ISO 2631指标、UIC 513指标的增量尤为显著,但各指标均满足规范要求;温度荷载引起的附加变形会显著提高轮轨垂向力和轮重减载率指标,使列车运行安全性及舒适性有所降低,并会使桥梁动力响应有所提高,但各指标仍满足规范要求。 展开更多
关键词 高速铁路 大跨度桥梁 车-线-桥耦合动力学 线形平顺性 行车安全舒适性 附加变形
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桥上减振式无砟轨道动力特性及减振效果研究
8
作者 王运涛 《铁道建筑技术》 2019年第S02期216-220,241,共6页
通过在无砟轨道道床板下设置弹性橡胶垫层,可为轨道提供一定弹性,有利于减振.针对弹性橡胶垫层减振式无砟轨道,建立高速车辆-无砟轨道-桥梁空间耦合动力学模型,分析计算铺设橡胶减振垫层对列车荷载下无砟轨道结构和桥梁动力特性的影响,... 通过在无砟轨道道床板下设置弹性橡胶垫层,可为轨道提供一定弹性,有利于减振.针对弹性橡胶垫层减振式无砟轨道,建立高速车辆-无砟轨道-桥梁空间耦合动力学模型,分析计算铺设橡胶减振垫层对列车荷载下无砟轨道结构和桥梁动力特性的影响,并探讨橡胶减振垫层的合理面刚度.研究发现:减振式无砟轨道更有利于行车的安全性和平稳性;采用减振式无砟轨道后,轨道结构整体刚度降低且弹性提高,轨道板与钢轨协同作用,加快振动耗散;梁体和桥墩的动力响应明显减小,桥墩最大减振量为16 dB,发生于200 Hz中心频率处;从控制轨道结构位移、降低减振垫压缩变形量、保证减振效果等角度综合考虑,建议减振垫面刚度取0.1~0.2 N/mm3. 展开更多
关键词 减振式无砟轨道 有限元 车-线-桥耦合动力学 减振效果 减振垫面刚度
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