發(fā)布時間：2021-11-01 03:30

　　軌道交通以其安全、準點、舒適和運載量大等優(yōu)勢,已成為市民出行的首選交通工具。隨著軸重和車速不斷增加,車輛與軌道相互作用越來越激烈,由此引發(fā)的輪軌動力作用問題變得更加嚴重。為緩解輪軌動力作用,以減小列車運行引起的低頻振動問題,本文采用解析模型分析、結構優(yōu)化、仿真計算、模型實驗和在線測試等多種方法,對地鐵軌道系統(tǒng)的動力特性與參數(shù)優(yōu)化進行研究。通過合理設計彈性單元的動力參數(shù)、結構型式及耦合關系,研究多層彈性軌道的動力參數(shù)優(yōu)化方法,使得多個彈性單元相互協(xié)調工作;實現(xiàn)吸收振動能量和減小振動傳遞的效果,減緩低頻振動放大問題;最后采用實尺寸模型實驗和在線測試方法,分析動力特性變化規(guī)律,驗證解析模型和參數(shù)優(yōu)化結果。本文主要研究內容和成果:（1）從結構動力學角度出發(fā),首先將軌道結構視為具有單層彈性單元的質量-彈簧-阻尼模型,推導得到軌道減振控制指標的解析解,進而分析軌道結構減振與隔振的基本原理。同時在實際工程應用中,利用實測數(shù)據(jù)研究軌道結構的減振規(guī)律,驗證軌道解析模型的準確性和可靠性;（2）通過軌道扣件、軌道板、吸振板和彈性單元等結構部件的不同組合,建立多層彈性單元軌道結構的解析模型;利用MATHEMA... 

【文章來源】：華南理工大學廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：158 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

阿根廷

第一章緒論3輪軌間的動力作用更加復雜[4,12]。由此引發(fā)的磨損、疲勞和失效問題更加嚴重，反過來又將加劇輪軌動力作用[13]，最終引起脫軌和碰撞事故的發(fā)生。國內外軌道交通事故屢見不鮮，對車體構件的沖擊性能及惡劣服役環(huán)境下的穩(wěn)定性提出了新的要求[14]。2012年2月22日，阿根廷首都布宜諾斯艾利斯早高峰一列城鐵列車突然失去控制無法剎車以26km/h的速度撞上站臺，車體嚴重屈曲變形，如圖1-1。事故造成49人死亡，逾600人受傷[15]。圖1-1阿根廷城鐵列車事故Fig.1-1Argentinatrainaccident2009年6月22日，美國華盛頓哥倫比亞特區(qū)，兩輛列車追尾，車體材料發(fā)生大面積扭曲破壞，如圖1-2。事故導致9人死亡，76人受傷[16]。圖1-2美國華盛頓地鐵列車事故Fig.1-2TheWashingtonsubwaytrainaccident（4）車輛與軌道系統(tǒng)相互動力作用激增，振動噪聲問題日益嚴重列車速度提高和軸重增加引起的另一類問題是加劇車輛與軌道系統(tǒng)動力相互作用，導致產(chǎn)生嚴重的振動噪聲問題。城市軌道交通線路通常穿越居民區(qū)、科研院所的實驗室、以及一些對振動要求高的敏感區(qū)域[17]，列車運行不可避免的對人們正常工作生活造成影響。由于軌道交通線路規(guī)劃要考慮吸引客流、緩解道路交通壓力、促進沿線經(jīng)濟發(fā)展的情況，因此城市軌道建設的需求與控制環(huán)境振動噪聲成了一對矛盾體[18]。以前國內列車速度普遍較低且客流不大，加上人們的環(huán)保意識不強，軌道交通運行引發(fā)的環(huán)境振動噪

華南理工大學博士學位論文4聲問題未引起政府和人們的充分關注�？梢灶A見，隨著城市化進展不斷向前發(fā)展，軌道交通引起的環(huán)境振動噪聲問題將成為制約軌道交通建設的關鍵因素之一[19]。在這種背景下，研究軌道結構的動力參數(shù)優(yōu)化以減小輪軌動力作用顯得迫在眉睫。1.2軌道交通運行中的動力作用問題軌道交通車輛運行引起的動力問題屬于復雜的交叉學科，所涉及的學科有軌道工程、車輛工程、隧道工程、巖土工程等，需要從多個方面展開全面研究[20]。本文首先探討輪軌動力作用產(chǎn)生的機理。1.2.1車輛與軌道系統(tǒng)振動產(chǎn)生的機理相關研究表明[21,22]，輪軌動力作用問題主要受以下因素影響：（1）運行車輛以一定的速度在鋼軌上運行時，車輛重力對軌道結構產(chǎn)生的移動沖擊作用[23,24]；（2）軌道系統(tǒng)中軌枕的不連續(xù)支撐、鋼軌焊接處的不連續(xù)，使得軌道系統(tǒng)的剛度沿著列車行進方向周期性變化。當車輪在鋼軌上滾動前進時，輪軌產(chǎn)生周期性荷載作用[11,25]，如圖1-3所示；（3）軌道系統(tǒng)中鋼軌的不平順，加上軌枕脫空和地基沉降等不利因素，引起列車運行時的點頭、搖頭、升降和蛇行時，輪軌之間產(chǎn)生間歇性沖擊作用[26]；（4）車輛行進過程中的加減速與制動時，輪軌之間的荷載作用[27]；（5）車輛驅動設備運行引起車體的振動噪聲。圖1-3軌道不平順與輪軌相互激擾Fig.1-3Irregularityoftrackandwheel-railinteraction

【參考文獻】：
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博士論文
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碩士論文
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[3]高架軌道交通浮置板軌道減振降噪性能研究[D]. 董國憲.同濟大學 2007
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本文編號：3469438