钢岔枕振动特性分析与参数研究

论文摘要

钢岔枕是一种特殊形式的岔枕，主要用于道岔牵引点处，可将道岔电务转换杆件置于枕内，有利于大机养护作业。但由于其特殊的结构形式和受力方式，会造成与相邻混凝土岔枕刚度不匹配，形成轨道纵向刚度不平顺。为减小列车通过时所产生的轨道动不平顺，有必要对钢岔枕的振动特性进行分析。本文首先分别建立了钢岔枕和普通混凝土岔枕力学分析模型。模型中将扣件简化为弹簧阻尼元件，轨枕视为刚性质量块，轨枕与道床及路基间简化为弹簧阻尼元件，钢轨下沉位移作为系统的激励。钢岔枕模型，枕上为两组扣件，枕下道床为两点偏心支承具有沉浮及侧滚两个自由度；混凝土岔枕模型，枕上为一组扣件，枕下道床为一点不偏心支承，仅有一个自由度——沉浮。根据力学模型，分别建立钢岔枕与普通混凝土岔枕的振动微分方程，推导出系统的传递函数。利用传递函数，对二者的振动特性进行了对比分析。根据传递函数求出的系统响应，对钢岔枕的参数进行了研究。在频域内，分析了质量、扣件及垫层刚度、道床及路基刚度等参数对钢岔枕振动特性的影响。总结出：增大质量、减小扣件及垫层刚度、增大道床及路基刚度，可减小钢岔枕与混凝土枕动力响应的差距，减小轨道纵向的动不平顺。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 岔枕发展现状
• 1.1.1 国外情况
• 1.1.2 国内情况
• 1.2 钢岔枕的研究现状
• 1.2.1 国外情况
• 1.2.2 国内情况
• 1.3 钢岔枕使用中存在的问题
• 1.4 本文的主要研究工作
• 第2章 计算模型
• 2.1 既有岔枕计算模型
• 2.1.1 车辆—道岔系统空间耦合振动模型
• 2.1.2 钢岔枕动力仿真模型
• 2.2 本文采用的系统模型
• 2.2.1 模型简介
• 2.2.2 计算理论
• 2.2.3 系统的激励
• 2.2.4 基本计算参数
• 第3章 钢岔枕的振动特性分析
• 3.1 振动方程的建立
• 3.1.1 混凝土岔枕振动方程的建立
• 3.1.2 钢岔枕振动方程的建立
• 3.2 传递函数的推导
• 3.2.1 混凝土岔枕的传递函数
• 3.2.2 钢岔枕的传递函数
• 3.3 钢岔枕振动特性分析
• 第4章 钢岔枕参数研究
• 4.1 质量变化对钢岔枕力学性能的影响
• 4.2 扣件及垫层刚度变化对钢岔枕力学性能的影响
• 4.3 道床路基支承刚度变化对钢岔枕力学性能的影响
• 4.4 综合因素的影响
• 第5章 结论与展望
• 5.1 本文的主要研究工作和结论
• 5.2 对未来研究工作的展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士期间发表的学术论文