论文题目: 弹性轨枕有碴轨道的基础试验与动力分析
论文类型: 硕士论文
论文专业: 车辆工程
作者: 张雷
导师: 翟婉明
关键词: 弹性轨枕,枕下垫板,有碴轨道,试验,车辆轨道耦合动力学
文献来源: 西南交通大学
发表年度: 2005
论文摘要: 为了满足社会经济发展的需求,我国铁路在既有线上已经成功地实施了五次大提速,目前正在为第六次大面积提速做准备,同时高速客运专线也在紧张有序地筹备和建设中。在高速和重载的条件下传统的有碴轨道结构型式面临着严峻地考验。这为弹性轨枕的工程应用带来了契机。 本文对弹性轨枕枕下垫板材料、物理力学性能、外观形状等进行研究和比选;从理论上对枕下垫板试样静刚度进行近似计算;提出弹性轨枕成型方案和弹性轨枕制作成型工艺流程。对制成的弹性轨枕和普通轨枕分别进行室内基础试验,通过静载和动载试验比较两种轨枕的道床横向阻力、轨枕支承刚度、轨枕荷载力矩、道床的下沉特性和枕下垫板的疲劳耐久性能。试验表明弹性轨枕的道床横向阻力完全满足无缝线路铺设的要求,其支承刚度大大低于普通轨枕,轨枕的荷载力矩也比普轨枕低,道床的初期下沉量远远低于普通轨枕。采用车辆—轨道耦合动力学理论,分析计算了弹性轨枕有碴轨道与普通轨枕有碴轨道在相同工况下轮轨系统各个部件的动力响应。对两种轨道结构的动力响应逐项进行对比分析,并对部分动力响应进行功率谱分析,同时对不同垫板刚度下弹性轨枕的动力响应和不同速度下两种轨道的动力响应也进行分析。分析表明弹性轨枕不仅能减少道床的振动加速度和振动能量,而且还能降低轨道的动力响应作用频率、减少道床和路基的压应力。 以上工作表明,弹性轨枕是目前我国高速重载有碴轨道强化的一项有效的技术对策。它的工程应用不仅在既有提速线上,而且在新建高速线路上都将发挥更加重要的作用。
论文目录:
第1章 绪论
1．1 引言
1．2 国内外铁路弹性轨枕的应用
1．2．1 我国既有线弹性轨枕的应用
1．2．2 日本新干线弹性轨枕的应用
1．3 本论文的主要工作
第2章 弹性轨枕的成型研究
2．1 弹性轨枕枕下垫板技术标准
2．1．1 枕下垫板技术要求
2．1．2 枕下垫板验收规则
2．2 枕下垫板的选择
2．2．1 枕下垫板材料的选择
2．2．2 枕下垫板物性指标目标值
2．2．3 枕下垫板形状尺寸的选择
2．3 枕下橡胶垫板垂向静刚度的设计计算
2．4 弹性轨枕的成型方法
2．4．1 粘结成型
2．4．2 锚固成型
第3章 弹性轨枕室内基础试验及分析
3．1 基础试验概要
3．2 测试方法
3．2．1 道床横向阻力的测试方法
3．2．2 枕下支承刚度的测试方法
3．2．3 轨枕荷载力矩的测试方法
3．2．4 道床下沉特性试验方法
3．2．5 枕下胶垫耐久性试验方法
3．3 测试结果与分析
3．3．1 道床横向阻力测试结果与分析
3．3．2 枕下支承刚度测试结果与分析
3．3．3 轨枕荷载力矩测试结果与分析
3．3．4 道床下沉特性试验结果与分析
3．3．5 枕下胶垫耐久性试验结果与分析
3．4 基本结论
第4章 弹性轨枕有碴轨道动力学性能仿真分析
4．1 弹性轨枕有碴轨道动力学分析原理
4．1．1 车辆——弹性轨枕有碴轨道耦合动力学模型
4．1．2 车辆——弹性轨枕有碴轨道系统动力学运动方程
4．1．3 动力学仿真计算程序
4．2 动力学仿真计算条件
4．3 不平顺引起的动力响应对比分析
4．3．1 行车的安全性与平稳性
4．3．2 轮轨垂向作用力响应
4．3．3 钢轨垂向位移响应
4．3．4 轨枕垂向振动响应
4．3．5 道床垂向振动响应
4．3．6 道床顶面压应力响应
4．4 动力响应功率谱分析
4．5 弹性轨枕的刚度效应
4．6 弹性轨枕的速度效应
4．7 基本结论
第5章 弹性轨枕工程应用分析
5．1 既有提速线上的应用分析
5．2 高速线上的应用分析
结论
致谢
参考文献
攻读硕士期间发表的论文
发布时间: 2005-08-16
参考文献
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