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文檔簡介
1、隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,軌道交通以其承載量大、快速便捷、造價低廉等優(yōu)勢特點,已成為大中城市交通體系中不可缺少的重要運輸方式。然而隨之而來的結(jié)構(gòu)振動與環(huán)境噪聲問題逐漸成為社會關(guān)注的焦點。軌道結(jié)構(gòu)既是振動噪聲源,又是向基礎(chǔ)傳遞振動的中間環(huán)節(jié),且其振動反作用于車輛振動,因而,減振降噪軌道將在宏觀上達到降噪的目的。浮置板軌道結(jié)構(gòu)是目前最為有效的減振降噪軌道結(jié)構(gòu)形式,本文在已有研究的基礎(chǔ)上,對浮置板隔振系統(tǒng)的傳遞特性和車輛-浮置板-橋梁耦合動力問
2、題進行了比較系統(tǒng)的研究,取得了部分有創(chuàng)新意義的成果: (1)以雙層隔振理論研究浮置板軌道結(jié)構(gòu)的傳遞特性:利用積分變換方法,分別將短型(剛體模型)與長型(彈性基礎(chǔ)自由梁模型)浮置板軌道結(jié)構(gòu)振動微分方程轉(zhuǎn)換到波數(shù)-頻率域上,利用雙層隔振理論,求得系統(tǒng)的頻響函數(shù)、傳遞率、彌散曲線(共振頻率)及軌道結(jié)構(gòu)臨界速度等函數(shù)及物理量,從而給出評價短型、長型浮置板軌道結(jié)構(gòu)傳遞特性的有效數(shù)學方法。 (2)考慮輪軌的瞬時脫離,導出了車-橋耦合
3、振動半解析解:為研究軌道結(jié)構(gòu)激勵問題,在經(jīng)典車橋耦合振動分析解析解的基礎(chǔ)之上,推導了考慮輪軌瞬時脫離的車橋耦合振動分析的半解析解,并編制程序Semi-AnalyticalProgramofVehicle-BridgeInteraction(SAPVBI)。該半解析解可考慮移動力、移動質(zhì)量、移動二系質(zhì)量及移動車輛模型,并可退化為經(jīng)典車橋耦合振動分析的解析解模型。由于SAPVBI的簡便、易于實現(xiàn)及容易控制,該方法可用作研究車輛-復雜下部結(jié)構(gòu)
4、(包括軌道結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)等)耦合振動分析的數(shù)值仿真軟件簡化模型的比較尺度. (3)提出了處理輪軌瞬時脫離耦合作用的“動態(tài)單元”算法:提出“動態(tài)單元”的數(shù)值算法來模擬輪軌接觸點和接觸狀態(tài)隨時空變化的動態(tài)相互作用。論文在“動態(tài)單元”的理論構(gòu)架下,建立了求解車輛-結(jié)構(gòu)耦合振動分析的數(shù)值方法,有效解決了考慮輪軌瞬時脫離時相互作用的合理模擬。 (4)建立了考慮輪軌瞬時脫離的車輛-浮置板軌道-橋梁的耦合振動模型,編制了時程分析軟件:考慮
5、輪軌瞬時脫離,車輛采用多剛體模型,下部浮置板軌道、板下基礎(chǔ)分別采用彈性基礎(chǔ)自由梁和簡支梁模型,編制了車輛-軌道-橋梁耦合振動分析的有限元軟件Vehicle-StructureDynamicProgram(VSDAP)。軟件校驗方面,采用“化整為零、分塊驗證、逐步擴充、系統(tǒng)總結(jié)”的思路,與Ansys、解析解或半解析解比較研究;同時與現(xiàn)場實測結(jié)果對比,完成了軟件有效性的驗證。該軟件界面友好,核心主體計算程序完全模塊化,便于擴展且具有良好的可
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