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基于Visual C++与ANSYS的道岔群分析系统设计研究

作　者: 王金刚
导　师: 唐进锋
学　校: 中南大学
专　业: 道路与铁道工程
关键词: 无缝道岔群无砟轨道 Visual C++ ANSYS二次开发技术有限单元法
分类号: U213.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 68次
引　用: 2次
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内容摘要

随着我国高速铁路、客运专线、快速客货混跑铁路和城市轨道交通建设事业的高速发展,相应的工程设计计算工作也越来越多,其中,无缝道岔的大量铺设必将带来繁重而复杂的设计计算工作。反复繁重的计算分析工作让人感到厌烦、疲乏。借助现代科学工具的发展,寻求提高工作效率的方法,成为了新的解决途径。为此,本文主要完成了以下工作：(1)本文通过对无缝道岔群组合形式的总结,基于有限单元法,选取合适的计算参数,应用ANSYS软件的APDL参数化设计语言,建立了无缝道岔群结构纵向力参数化计算模型,其中包括路基上和桥上的单开道岔模型、同侧对接模型、同侧顺接模型、两道岔尾相连接模型、交叉渡线模型等。(2)针对无缝道岔群组合形式的特点,本文通过ANSYS软件编写好的参数化设计程序,利用Visual C++开发出参数化分析界面系统,再结合ANSYS与Visaul C++的接口技术,自动调用ANSYS进行建模、网格划分、加载、后处理等工作,一切交给本文开发的无缝道岔群系统与计算机进行自动分析。用户只要通过简单的参数输入,就可以计算出不同道岔型号、不同道岔群连接形式、不同基础结构形式、不同参数等的路基上、桥上无缝道岔群结构的温度力及位移计算分析,为工程技术人员提供便利,具有很重要的工程实际意义。(3)运用本文开发出的道岔群系统,从多方面研究了路基上、桥上有砟轨道、无砟轨道无缝道岔群受力和变形规律,研究成果对路基上、桥上无缝道岔群的设计、施工和养护具有重要意义。本文开发出来的道岔群系统为设计人员带来巨大的便利,大大的提高工作效率,具有很高的实际应用价值。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-6
目录  6-9
第一章绪论  9-33
  1.1 引言  9-10
  1.2 世界铁路道岔的发展概况  10-17
    1.2.1 国外道岔的发展概况  11-13
    1.2.2 国内道岔的发展概况  13-17
  1.3 国内外无缝道岔研究现状  17-21
    1.3.1 国外无缝道岔研究现状  17
    1.3.2 国内无缝道岔研究现状  17-21
  1.4 桥上无缝道岔研究现状  21-28
    1.4.1 国外桥上无缝道岔研究现状  21-24
    1.4.2 国内桥上无缝道岔研究现状  24-25
    1.4.3 国内无缝道岔群研究现状  25-28
  1.5 基于Visual C++的ANSYS二次开发研究现状  28-30
  1.6 本文的研究意义与特色  30-31
  1.7 本文的研究内容与工作  31-33
第二章无缝道岔群组合形式及纵向力计算模型  33-44
  2.1 无缝道岔组合形式  33-36
    2.1.1 固定辙叉单开道岔  33-34
    2.1.2 两道岔对接计算模型及变量说明  34
    2.1.3 两道岔顺接计算模型  34-35
    2.1.4 两道岔尾部相连计算模型  35
    2.1.5 交叉渡线计算模型  35
    2.1.6 复式交分计算模型  35-36
    2.1.7 一交一渡计算模型  36
  2.2 无缝道岔计算模型  36-44
    2.2.1 无缝道岔传力机理  36-38
    2.2.2 无缝道岔纵向力计算模型  38-39
    2.2.3 基本计算参数选取  39-42
    2.2.4 模型验证  42-44
第三章基于Visual C++的ANSYS二次开发技术  44-54
  3.1 ANSYS的二次开发技术简介  44-48
    3.1.1 ANSYS的参数化设计语言APDL  45-46
    3.1.2 ANSYS的用户界面设计语言UIDL  46
    3.1.3 ANSYS的用户可编程特性UPFs  46-48
  3.2 基于Visual C++的ANSYS二次开发技术简介  48-53
    3.2.1 Visual C++中的MFC技术  49-50
    3.2.2 基于Visual C++的ANSYS二次开发技术原理  50-51
    3.2.3 Visual C++与ANSYS接口设计技术  51-53
  3.3 本章小结  53-54
第四章道岔群模型分析系统设计  54-64
  4.1 道岔群系统分析  54-56
    4.1.1 道岔群系统设计目标  54-55
    4.1.2 道岔群系统设计原则  55
    4.1.3 道岔群系统功能  55-56
  4.2 道岔群系统平台选择  56-57
    4.2.1 系统硬件平台要求  56-57
    4.2.2 系统软件平台要求  57
    4.2.3 开发工具  57
  4.3 道岔群系统界面设计  57-61
    4.3.1 道岔群系统参数界面  58-60
    4.3.2 道岔群系统求解界面  60-61
  4.4 系统运行演示  61-63
  4.5 本章小结  63-64
第五章路基上无缝道岔群温度力分析  64-80
  5.1 单开道岔的分析计算  64-66
  5.2 两组道岔同侧对接的分析计算  66-68
  5.3 两组道岔同侧顺接的分析计算  68-71
  5.4 渡线的分析计算  71-75
  5.5 交叉渡线道岔的分析计算  75-78
  5.6 其他连接形式  78-79
  5.7 计算结果汇总  79
  5.8 本章小结  79-80
第六章桥上无缝道岔群温度力分析  80-95
  6.1 单开道岔的分析计算  80-83
    6.1.1 桥上单开道岔计算模型  80
    6.1.2 桥上单开道岔计算结果分析  80-83
  6.2 桥上两组道岔同侧对接的分析计算  83-85
    6.2.1 桥上两组道岔同侧对接计算模型  83
    6.2.2 桥上两组道岔同侧对接计算结果分析  83-85
  6.3 桥上两组道岔同侧顺接的分析计算  85-88
    6.3.1 桥上两组道岔同侧顺接计算模型  85-86
    6.3.2 桥上两组道岔同侧顺接计算结果分析  86-88
  6.4 桥上渡线的分析计算  88-91
    6.4.1 桥上渡线计算模型  88
    6.4.2 桥上渡线计算结果分析  88-91
  6.5 桥上交叉渡线道岔的分析计算  91-93
    6.5.1 桥上交叉渡线道岔计算模型  91
    6.5.2 桥上交叉渡线道岔计算结果分析  91-93
  6.6 本章小结  93-95
第七章结论及展望  95-97
  7.1 本文取得的主要研究成果  95-96
  7.2 未来工作与展望  96-97
参考文献  97-102
致谢  102-103
攻读学位期间的主要研究成果  103

基于Visual C++与ANSYS的道岔群分析系统设计研究

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