（车辆工程专业论文）车辆—轨道耦合系统随机振动分析.pdf

车辆。轨道耦合系统随机振动分析要摘值，同时也探讨我国干线轨道谱与国外典型轨道谱的区别与联系。俱体说来，础上，建立了车辆．轨道垂横耦合模型，将轨道高低、水平、方向和轨距四种不平顺视为平稳的各态历经随机过程，进行了车辆、轨道系统垂向和横向的随机振动分析，仿真计算了痟速度域的高速铁路轨道不平顺管理的安全目标本论文在以下几方面进行了系统的研究。国内外各种轨道谱。同时，本文提出了～种实现轨道不平顺时频转换的方法。时域利用数值积分法进行车辆、轨道随机振动分析提供了激扰函数。擞贸盗疽还斓来瓜蝰詈夏Ｐ汀ü斓啦黄剿彻β势字苯幼魑J淙耄在频域进行了车辆、轨道系统垂向随机振动响应分析，着重进行了下面三个方面的研究。①比较了客车和货车随机响应规律；②探讨了以下的轨面垂向的影响，将无法准确分析轮轨系统的中、高频随机响应。③进行了传统车辆模型与车辆．轨道耦合模型的垂向随机响应分析比较，结果表明，传统车辆模型仅适合研究车辆系统的低频振动，而耦合模型可适用于研究德史段内的车辆、轨道随机振动。在模型中，详细考虑了轮轨空间动态接触几何模型、轮轨法向正压力模型和轮轮轨始终接触和轮轨刚性接触的假设，避免了迭代轮对侧滚角，而只需将方程中计算得到的轮对侧滚角直接代入接触程序，通过一次计算即可得到左右轮轨的接触位置。同时还考虑了钢轨的横向、垂向和扭转运动以及轨道不平顺对接在轮轨法向力求解模型中，运用轮轨非线性赫兹接触理论，通过与轮轨动本论文运用车辆、轨道耦合大系统思想，在车辆．轨道垂向耦合模型⋯的基党盗驹诓徊咝惺鹊那榭鱿拢湔穸问街饕1硐治T诠斓啦平顺激扰下的受迫振动。所以，本文首先研究了轨道不平顺激扰函数。大量测试工作表明，轨道不平顺是随里程变化的随机过程。在不失一般性的前提下，本文将轨道高低、水平、方向和轨距四种不平顺视为平稳的各态历经高斯随机过程，并且在频域里用功率谱密度对其统计特征进行了描述，详细介绍了目前数值试验表明，该方法较其它方法更为简洁有效。轨道不平顺的时频转换为在短波不平顺对车辆、轨道随机振动响应的影响，结果表明，不考虑短波不平顺⒘俗酆峡悸浅盗尽⒐斓来瓜蚝秃嵯蛘穸某盗疽还斓来购狁詈夏Ｐ汀轨切向蠕滑力模型。在轮轨空间动态接触几何关系的研究中，打破了传统求解轮轨接触关系的触几何关系的影响。西南交通大学博士研究生学位论文第
态接触几何程序巧妙配合，简洁地获得每时刻左右轮轨法向压缩量，从而快速求取了轮轨法向力，使轮轨法向力和切向蠕滑力的计算分开，避免了轮轨法向的情形，因而较传统车辆动力学的求解方法更为完善简捷。在轮轨蠕滑力模型中，首先按线性理论确定蠕滑力，然后再按猇椒ń蟹窍咝孕拚Ｔ谧菹颉⒑嵯蚝妥孕浠实那蠼庵校充分考虑了轨道不平顺变化速度和钢轨振动速度的影响。疚拇尤矫嫜橹ち顺盗荆斓来购狁詈夏Ｐ图捌淝蠼夥椒ㄕ沸浴Ｊ先与国际著名软件和辛朔抡婕扑惚冉希黄浯斡肴笙路试验进行了对比；最后分别利用单一垂向耦合模型和集垂向和横向为一体的垂横耦合模型，比较了它们所求解的车辆和轨道系统的垂向随机响应。三方面捎谠诔盗疽还斓来鼓ｑ詈夏Ｐ椭锌悸橇酥诙喾窍咝砸蛩兀越兴机振动分析时，唯一有效的方法就是时域数值积分法，即将轨道不平顺时域样本从轮轨界面输入系统，通过数值积分即可获取系统随机响应时间历程，再通随机振动特性，并且分析了轨道高低、水平、方向和轨距不平顺对车辆和轨道咚偬沸谐蛋踩且桓龇浅Ｖ匾5奈侍猓飧咚偬返脑擞>楸速度。本论文针对长春客车厂生产的高速客车，在同时考虑多种波长并存的情况下，对高速铁路轨道不平顺的安全限值进行了研究。攵蕴啦靠蒲а芯吭禾岢龅奈夜上吖斓啦黄剿彻β势住，通过仿真计算，比较了在我国干线轨道谱和几种典型的国外轨道谱的激振下，车辆动力响应的差别，从而弄清我国干线谱与国外典型轨道谱的区别和联系：、【关键词】：铁道车辆，轨道，耦合动力学，随机振动，轨道不平顺力的迭代求解。该求解方法不仅计算速度迅速而且可以准确计算轮轨瞬时脱离的验证结果表明了车辆．轨道垂横耦合模型及其求解方法是正确合理的，从而为车辆一轨道垂横耦合模型的运用奠定了基础。过周期图法便可获取随机响应功率谱。本文详细比较了车辆和轨道垂向和横向横向随机响应的影响规律。明，只要对轨道不平顺进行良好的管理，在普通轨道上可以达到相当高的运行摘要第Ⅱ页’
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绪论第一章§车辆一轨道耦合动力学的发展及开展耦合系统随机振动研究引言的意义§众所周知，铁路运输属轮轨接触运输，它区别于其它运输方式的特点是轮轨的相互作用。回顾铁路一百年来的发展史，不难发现，轮载的数值几乎增长了十倍，行车速度