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基于弹性梁轨枕的轮轨垂向耦合振动研究

作　者: 张渊
导　师: 魏伟
学　校: 大连交通大学
专　业: 载运工具运用工程
关键词: 车辆-轨道垂向耦合动力学 Euler梁 Timoshenko梁轨枕梁有限元模型
分类号: U213.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
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内容摘要

铁路运输的发展极大的促进了国民经济的进步。随着改革开放与经济的发展，铁路的高速化、重载化已经势在必行。铁路的高速化及重载化，大大加剧了车辆-轨道系统的冲击与振动；同时，铁路噪声污染也日益严重，给乘客及铁路沿线居民的身体健康造成很大的影响。本文针对当前出现的问题，在高频范围内，对轮轨之间的相互动力作用及轨枕的动态响应进行了一些实质性的探讨。本文运用车辆、轨道耦合大系统的思想，在车辆-轨道垂向耦合振动模型的基础上对轨枕集中质量模型进行了修改，建立了车辆-轨道垂向耦合轨枕梁有限元振动模型，并建立了车辆与轨道的振动微分方程。分别利用四阶龙格一库塔法和纽马克法求出钢轨和轨枕的振动响应，运用Visual Fortran软件编制仿真程序。在相同条件下，运用本仿真程序的仿真结果与基于轨枕集中质量模型的仿真结果进行比较，验证了本程序的正确性。对脉冲激励如低接头、扁疤速度及位移激励、谐波等几种常见的不平顺激扰情况下，在截止频率为5000Hz时，对轮轨作用力和轨枕的动态响应进行仿真分析，并把仿真的结果与轨枕集中质量模型的仿真结果进行比较。另外，轮轨模型对轮轨力的影响，还有轨枕支承条件和轨枕物理性质对轨枕动态响应的影响也进行了讨论。最终得出在预测轨枕辐射噪声时，轨枕梁有限元模型更加适合。

基于弹性梁轨枕的轮轨垂向耦合振动研究

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