铁路客运专线无砟轨道最小曲线半径研究

论文摘要

随着铁路运行速度的不断提高,曲线地段的动力响应也越来越突出,接触的条件也越来越恶化。传统的从几何静力学研究车辆与轨道间的相互作用,不能反映高速行车条件下车辆与轨道间复杂的动态相互作用,利用动力学理论研究高速行车条件下轮轨间动态相互作用成为热点课题之一。但是,目前在轨道不平顺激励下研究高速铁路曲线参数的比较少。本文基于机车车辆与线路动态匹配设计原理,利用车辆—轨道空间耦合动力学模型,考虑轨道不平顺激励,研究分析曲线地段车辆与轨道间的动力相互作用,主要包括以下内容：在仿真软件ADAMS/Rail中建立车辆—线路空间系统动力学仿真模型,参考国内外轨道不平顺激励,采用德国低干扰轨道谱作为轨道不平顺激励,并验证模型的可靠性。从行车安全性及旅客舒适性方面,选取了脱轨系数、轮重减载率、轮对横向水平力、轮轨竖向力、车体横向振动加速度、车体垂向振动加速度作为本文的动力学评价指标体系,并选取了指标限值。利用所建立的车辆—线路空间系统动力学仿真模型,研究300km/h行车速度下,板式无砟轨道曲线地段,曲线半径、欠超高对行车安全性及旅客舒适性动力学评价指标的影响规律。并提出了300km/h客运专线无砟轨道最小曲线半径的建议值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究的背景与意义
• 1.2 国内外高速铁路发展状况
• 1.2.1 国外发展状况
• 1.2.2 国内发展状况
• 1.3 高速铁路曲线参数及高速列车相关研究发展现状
• 1.3.1 高速铁路曲线线路参数研究现状
• 1.3.2 高速列车研究现状
• 1.4 无砟轨道结构
• 1.4.1. 国内外无砟轨道概况
• 1.4.2. 我国板式无砟轨道
• 1.5 论文的研究工作
• 第2章 客运专线曲线半径影响因素分析
• 2.1 最小曲线半径
• 2.1.1 运输模式与速度目标值
• 2.1.2 超高的计算
• 2.1.3 实设超高允许值
• 2.1.4 欠超高
• 2.1.5 过超高
• 2.1.6 欠超高与过超高之和允许值
• 2.1.7 最小曲线半径的确定
• 2.2 缓和曲线
• 2.3 本章小结
• 第3章 车辆—线路空间系统动力学模型的建立
• 3.1 车辆-轨道空间耦合动力学模型
• 3.1.1 车辆模型
• 3.1.2 板式轨道模型
• 3.2 ADAMS/Rail简介
• 3.3 车辆-线路空间系统动力学模型仿真
• 3.3.1 建立车辆仿真模型
• 3.3.2 建立轨道仿真模型
• 3.3.3 轮轨接触模型
• 3.3.4 轨道不平顺
• 3.3.5 建立车体加速度请求
• 3.4 ADAMS/Rail模型验证
• 3.5 本章小结
• 第4章 曲线通过性能动力学分析
• 4.1 动力学性能评价指标
• 4.1.1 脱轨系数
• 4.1.2 轮重减载率
• 4.1.3 轮对横向水平力
• 4.1.4 轮轨竖向力
• 4.1.5 车体振动加速度
• 4.2 本文采用的评价指标
• 4.2.1 列车运行安全性指标
• 4.2.2 旅客乘坐舒适度指标
• 4.3 曲线地段动力学性能分析
• 4.3.1 仿真试验工况
• 4.3.2 动力学性能分析
• 4.3.3 动力性能分析结论
• 4.4 工程实例分析
• 4.5 本章小结
• 结论与展望
• 主要工作与结论
• 未来工作与展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果