高速列車(chē)-彈性支承塊式無(wú)碴軌道系統(tǒng)豎向振動(dòng)分析.pdf

1、隨著我國(guó)客運(yùn)專線和城市軌道交通的快速發(fā)展，對(duì)新型無(wú)碴軌道結(jié)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析十分必要。作為無(wú)碴軌道的結(jié)構(gòu)型式之一，彈性支承塊式無(wú)碴軌道具有減振、降噪性能好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，施工方便和可修復(fù)等優(yōu)點(diǎn)。本文主要研究了彈性支承塊式無(wú)碴軌道在高速列車(chē)作用下的動(dòng)力響應(yīng)。所做的主要工作如下： 根據(jù)彈性支承塊式無(wú)碴軌道結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，取相鄰兩扣件間的軌道為一個(gè)軌段單元(實(shí)際上是一小段彈性支承塊式無(wú)碴軌道)，則整個(gè)彈性支承塊式無(wú)碴軌道可視為這些軌段單元的集合

2、。在每一軌段單元模型中，鋼軌模擬為連續(xù)彈性點(diǎn)支承Euler梁；軌下墊層模擬為線彈簧和粘滯阻尼器；混凝土支承塊通過(guò)橡膠套靴和塊下墊板與軌道板連接，并模擬為一個(gè)質(zhì)量塊通過(guò)線彈簧和阻尼器與軌道板連接；軌道板(包含混凝土基座)視為彈性薄板，其彈性模量采用等效的方法得到；混凝土基座和路基之間模擬為線性均布面彈簧和粘滯阻尼器。至此，建立了24個(gè)自由度的彈性支承塊式無(wú)碴軌道豎向振動(dòng)有限單元模型。將高速列車(chē)中的機(jī)車(chē)車(chē)輛模擬成6個(gè)自由度的多剛體系統(tǒng)豎向振

3、動(dòng)模型。采用彈性系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)總勢(shì)能不變值原理及形成系統(tǒng)矩陣的“對(duì)號(hào)入座”法則，分別推導(dǎo)了彈性支承塊式無(wú)碴軌道各部件的振動(dòng)總勢(shì)能和高速列車(chē)振動(dòng)的總勢(shì)能，并建立了高速列車(chē)一彈性支承塊式無(wú)碴軌道豎向振動(dòng)方程，應(yīng)用Fortran語(yǔ)言編制了相應(yīng)的計(jì)算程序。 根據(jù)上述分析方法及程序，計(jì)算了高速列車(chē)一彈性支承塊式無(wú)碴軌道系統(tǒng)豎向振動(dòng)響應(yīng)，通過(guò)與彈性支承塊式無(wú)碴軌道靜力計(jì)算結(jié)果的比較，同時(shí)從計(jì)算得出的系統(tǒng)振動(dòng)波形圖及量值來(lái)看，說(shuō)明本文所建立的彈性