【摘要】：摘要：我國的高速鐵路具有橋梁比例大,高架長橋多的特點,而且新型的高速鐵路橋梁橋面變窄,兩側(cè)已無走行便道。同時線路還具有運營密度大、封閉性強、檢測維修時間受限的特點。所有這些,一方面導(dǎo)致高鐵橋梁的維護問題變得更加嚴(yán)峻,一方面又導(dǎo)致現(xiàn)有的橋梁檢測設(shè)備及手段無法適應(yīng)當(dāng)前高速鐵路橋梁的檢測作業(yè)需求。因此,亟待開發(fā)根據(jù)我國高速鐵路橋梁技術(shù)衍生的檢測設(shè)備。 本文通過調(diào)研國內(nèi)外各種類型的橋梁檢測設(shè)備,以及鐵路橋梁檢測作業(yè)的任務(wù)要求,根據(jù)我國高速鐵路橋梁的特殊結(jié)構(gòu)形式,提出了一種適用于高架橋梁的梁下軌行式檢測車的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案,并對方案進(jìn)行了論證分析。 論文以機械結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)和虛擬樣機技術(shù)為基礎(chǔ),開展了以下研究內(nèi)容：(1)確立整車結(jié)構(gòu)的設(shè)計方案,包括走行機構(gòu),作業(yè)平臺結(jié)構(gòu)、回轉(zhuǎn)裝置、配重機構(gòu)、動力設(shè)備等的設(shè)計選型內(nèi)容；(2)利用Autodesk Inventor軟件構(gòu)建數(shù)字樣機模型,為靜力學(xué)、動力學(xué)研究提供原始數(shù)據(jù)模型；(3)利用ANSYS Workbench軟件對結(jié)構(gòu)關(guān)鍵部件進(jìn)行靜力學(xué)分析,校驗結(jié)構(gòu)的強度和剛度,優(yōu)化方案的選擇；(4)對檢測車的桁架結(jié)構(gòu)進(jìn)行模態(tài)分析,分析結(jié)構(gòu)的振動特性,為預(yù)防共振和抵抗疲勞破壞提供可靠的理論依據(jù)；(5)利用Autodesk Inventor的運動仿真模塊對檢測車結(jié)構(gòu)進(jìn)行運動仿真,分析結(jié)構(gòu)的動力學(xué)特性,檢驗檢測車的工作性能。 設(shè)計和分析結(jié)果表明：檢測車的結(jié)構(gòu)設(shè)計功能有效地滿足了檢測任務(wù)的要求；檢測車的關(guān)鍵零部件的力學(xué)性均達(dá)到了相關(guān)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定；根據(jù)結(jié)構(gòu)的固有振動特性,可避免檢測車運用過程中發(fā)生共振危險；檢測車運行時的動態(tài)穩(wěn)定性能滿足設(shè)計要求,車體不會發(fā)生傾覆危險；檢測車結(jié)構(gòu)的設(shè)計及選型合理。
[Abstract]:Absrtact: the high-speed railway in our country has the characteristics of large proportion of bridges and many long viaducts, and the bridge deck of the new high-speed railway bridge becomes narrow, and there are no running sideways on both sides. At the same time, the line also has the characteristics of high operation density, strong closure and limited inspection and maintenance time. On the one hand, the maintenance of high-speed railway bridges becomes more serious; on the other hand, the existing bridge detection equipment and means can not adapt to the current high-speed railway bridge detection needs. Therefore, it is urgent to develop the detection equipment derived from the bridge technology of high-speed railway in China. In this paper, according to the special structure of high-speed railway bridges in China, we investigate various kinds of bridge detection equipment at home and abroad, as well as the task requirements of railway bridge detection. In this paper, a structure design scheme of beam-bottom rail detection vehicle suitable for elevated bridge is put forward, and the scheme is proved and analyzed. Based on the technology of mechanical structure design and virtual prototyping, the following research contents are carried out in this paper: (1) establishing the design scheme of the whole vehicle structure, including the running mechanism, the working platform structure, the rotary device, the counterweight mechanism, and so on. The design and selection of power equipment; (2) Autodesk Inventor software is used to construct the digital prototype model, which provides the original data model for statics and dynamics research. (3) ANSYS Workbench software is used to analyze the key components of the structure, to check the strength and stiffness of the structure, and to select the optimal scheme. (4) the modal analysis of the truss structure of the inspection vehicle is carried out, and the vibration characteristics of the structure are analyzed, which provides a reliable theoretical basis for the prevention of resonance and the resistance to fatigue failure; (5) the motion simulation module of Autodesk Inventor is used to simulate the structure of the detecting vehicle, the dynamic characteristics of the structure are analyzed, and the performance of the detecting vehicle is tested. The results of design and analysis show that the structural design function of the inspection vehicle meets the requirements of the inspection task effectively, and the mechanical properties of the key parts of the inspection vehicle meet the requirements of the relevant design standards. According to the inherent vibration characteristics of the structure, the resonance hazard can be avoided during the operation of the detection vehicle; the dynamic stability performance of the detection vehicle meets the design requirements, and the vehicle body will not overturn the danger; the structure design and selection of the detection vehicle is reasonable.
【學(xué)位授予單位】：中南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：U446.3

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本文編號：2369326