新型輕軌列車輪對橋上走行蛇行機理初步研究.pdf

1、列車在橋上走行時，不可避免地產生橫向振動，從而引起橋梁橫向振動。眾所周知，車橋系統(tǒng)是個非常復雜的系統(tǒng)，所以要得到車橋振動時橋梁的動態(tài)響應是比較困難的。這將不利于工程設計。而將列車模擬為移動質量，輪對蛇行運動作為車橋系統(tǒng)的橫向激勵源，建立簡化力學模型。采用該簡化力學模型可以大大簡化活載，方便工程分析。該文主要研究新型列車橡膠輪對蛇行運行機理，得到自由橡膠輪對蛇行運動方程，通過數(shù)值積分計算得運動方程的動力響應。主要進行下面幾方面的工作：

2、 1、運用ANSYS有限元程序，采用通用柔—剛面接觸單元，成功地模擬了新型車輪與剛性鋼軌之間靜態(tài)接觸問題。分析了接觸車輪在垂向荷載、側向荷載和縱向荷載作用下，車輪位移及其隨荷載的變化。將橡膠等效為三向彈簧，模擬得到了等效剛度，建立橡膠變形與作用荷載之間的關系。通過非線性數(shù)值分析可得出：各種荷載工況作用下，接觸區(qū)域大致呈橢圓狀。 2、在De.Pater教授推得精確三維幾何約束方程的基礎上，引入橡膠的變形量，得到了新型輪對幾何約

3、束方程。用MATLAB語言編寫程序，計算了小位移情況下剛輪—鋼軌接觸幾何參數(shù)及橡膠輪—鋼軌接觸幾何參數(shù)。計算表明：剛輪—鋼軌接觸幾何參數(shù)同夏富杰教授計算結果相接近。輪軌接觸幾何參數(shù)與輪對橫向位移大致呈線性關系；且搖頭角對接觸參數(shù)的影響很小。 3、建立新型輪對運動方程。用MATLAB語言編寫程序，求解得輪對橫向位移、速度和搖頭角位移、速度等效響應及蛇行運動頻率。計算表明：橡膠輪對(輪對參數(shù)按文中給出)的臨界速度為77km/h，比剛