準零剛度磁流變阻尼浮置板軌道非線性減振機理及參數(shù)設計研究
發(fā)布時間:2021-05-10 16:32
隨著我國城市交通建設的快速發(fā)展,地鐵給人們生活帶來方便快捷的交通出行的同時,所引起的環(huán)境振動問題也日趨嚴重,逐漸受到社會各界的廣泛關(guān)注。鋼彈簧浮置板軌道是目前公認減振效果較好的軌道結(jié)構(gòu),在較寬頻域范圍內(nèi)起到了良好的減振效果,但是現(xiàn)有的文獻研究表明浮置板軌道在基頻的振動放大現(xiàn)象仍有待解決。本文從非線性剛度和阻尼兩個方面,把準零剛度結(jié)構(gòu)和磁流變阻尼器引入到傳統(tǒng)的鋼彈簧浮置板軌道中,為提高鋼彈簧浮置板軌道在低頻的減振性能提供了一個值得嘗試的途徑。首先基于傳統(tǒng)的鋼彈簧浮置板軌道結(jié)構(gòu),設計了準零剛度浮置板軌道的基本型式,通過對單自由度模型的受力分析,確定準零剛度結(jié)構(gòu)的參數(shù)對系統(tǒng)動力特性的影響;同時對磁流變阻尼器進行動力性能測試,根據(jù)測試結(jié)果對本文選取的動力學模型進行參數(shù)擬合,然后結(jié)合單自由度理論驗證準零剛度和磁流變阻尼器的減振性能;最后建立地鐵車輛—準零剛度磁流變阻尼浮置板軌道垂向耦合動力學模型,仿真分析準零剛度結(jié)構(gòu)和磁流變阻尼器的關(guān)鍵參數(shù)對輪軌安全性和軌道減振性能的影響。本文的主要研究成果和結(jié)論如下:(1)本文以經(jīng)典的橫向彈簧作為負剛度元件設計了一種準零剛度浮置板軌道結(jié)構(gòu)型式,基于此結(jié)構(gòu)型式分...
【文章來源】:西南交通大學四川省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景及研究意義
1.2 準零剛度結(jié)構(gòu)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 準零剛度結(jié)構(gòu)簡介
1.2.2 準零剛度結(jié)構(gòu)類型
1.3 磁流變阻尼材料的研究現(xiàn)狀
1.3.1 磁流變阻尼材料的應用
1.3.2 磁流變阻尼材料的理論研究
1.4 本文主要研究內(nèi)容
第2章 準零剛度浮置板軌道結(jié)構(gòu)減振機理及參數(shù)設計
2.1 準零剛度浮置板軌道結(jié)構(gòu)設計
2.2 準零剛度浮置板軌道單自由度模型非線性動力特性
2.2.1 單自由度模型受力分析
2.2.2 負剛度元件參數(shù)對動力特性影響分析
2.3 準零剛度浮置板軌道單自由度系統(tǒng)幅頻特性分析
2.3.1 準零剛度結(jié)構(gòu)非線性振動方程求解
2.3.2 結(jié)構(gòu)參數(shù)對系統(tǒng)響應幅值的影響
2.3.3 系統(tǒng)的力傳遞率
2.4 本章小結(jié)
第3章 磁流變阻尼器的非線性動力特征
3.1 磁流變阻尼器的動力測試
3.1.1 磁流變阻尼器力學性能測試結(jié)果
3.2 磁流變阻尼的動力學模型
3.3 參數(shù)識別
3.4 磁流變阻尼器的半主動控制策略
3.5 準零剛度磁流變阻尼浮置板軌道單自由度模型減振機理分析
3.6 小結(jié)
第4章 車輛—準零剛度磁流變阻尼浮置板軌道垂向耦合振動響應分析
4.1 時域分析模型
4.1.1 車輛垂向模型
4.1.2 準零剛度磁流變阻尼浮置板軌道模型
4.1.3 輪軌非線性接觸關(guān)系
4.1.4 時域積分方法
4.2 計算工況
4.3 仿真計算結(jié)果
4.3.1 輪軌安全性分析
4.3.2 磁流變阻尼器對軌道結(jié)構(gòu)減振性能的影響分析
4.3.3 準零剛度結(jié)構(gòu)對軌道結(jié)構(gòu)減振性能的影響分析
4.3.4 準零剛度結(jié)構(gòu)+磁流變阻尼器對地鐵減振性的影響分析
4.4 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
5.1 主要研究工作與結(jié)論
5.2 展望
致謝
參考文獻
碩士期間發(fā)表的學術(shù)論文及科研成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]鋼軌扣件彈性墊板的動態(tài)黏彈塑性力學試驗及理論表征研究[J]. 韋凱,王豐,牛澎波,王紹華,王平. 鐵道學報. 2018(12)
[2]磁流變阻尼半主動隔振的鋼彈簧浮置板軌道動力響應分析[J]. 韋凱,豆銀玲,趙東鋒,王平,杜香剛. 中南大學學報(自然科學版). 2018(06)
[3]考慮載荷變化的準零剛度隔振器動態(tài)特性[J]. 程春,李舜酩,王勇,江星星. 振動.測試與診斷. 2017(04)
[4]采用軌道式負剛度裝置的結(jié)構(gòu)減震控制研究[J]. 孫彤,李宏男,賴志路,Satish Nagarajaiah. 振動工程學報. 2017(03)
[5]不同時速下地鐵多種軌道結(jié)構(gòu)現(xiàn)場測試與分析[J]. 葛輝,楊麒陸,梁迎春,王平. 鐵道標準設計. 2017(01)
[6]新型準零剛度隔振系統(tǒng)設計與特性研究[J]. 聶高法,張軍. 荊楚理工學院學報. 2016(02)
[7]地鐵浮置式軌道引起地表振動響應解析預測模型研究[J]. 吳宗臻,劉維寧,馬龍祥,王文斌. 振動與沖擊. 2014(17)
[8]一種準零剛度隔振器的特性分析與實驗研究[J]. 徐道臨,張月英,周加喜,張敬. 振動與沖擊. 2014(11)
[9]準零剛度隔振系統(tǒng)跳躍頻率區(qū)間隔振研究[J]. 徐道臨,余奇平,周加喜,張敬. 中國機械工程. 2014(02)
[10]準零剛度微振動隔振器的原理和性能研究[J]. 劉興天,孫靖雅,肖鋒,華宏星. 振動與沖擊. 2013(21)
博士論文
[1]空氣彈簧準零剛度隔振器的特性分析及應用研究[D]. 任旭東.中國人民解放軍軍事醫(yī)學科學院 2017
[2]新型準零剛度隔振器的設計和特性研究[D]. 孟令帥.中國人民解放軍軍事醫(yī)學科學院 2015
[3]基于磁流變阻尼器的整星半主動隔振技術(shù)研究[D]. 涂奉臣.哈爾濱工業(yè)大學 2010
[4]基于MR阻尼器的半主動結(jié)構(gòu)控制的理論與試驗研究[D]. 徐龍河.天津大學 2004
碩士論文
[1]磁流變阻尼浮置板軌道減振機理研究[D]. 葛輝.西南交通大學 2018
[2]基于聲子晶體的地鐵軌道彈性墊層波阻單元設計研究[D]. 邢俊.西南交通大學 2017
[3]磁流變阻尼半主動減振浮置板軌道動力響應分析及其地面振動預測[D]. 趙東鋒.西南交通大學 2016
[4]正負剛度并聯(lián)準零剛度隔振系統(tǒng)的研究[D]. 嚴柏熠.哈爾濱工業(yè)大學 2015
[5]準零剛度隔振器的特性分析及實驗研究[D]. 張月英.湖南大學 2013
[6]地鐵鋼彈簧浮置板軌道對環(huán)境振動的影響分析[D]. 李俊嶺.西南交通大學 2011
[7]地鐵列車引起的自由場地振動規(guī)律及對周圍建筑物的影響研究[D]. 文強.北京交通大學 2008
本文編號:3179690
【文章來源】:西南交通大學四川省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景及研究意義
1.2 準零剛度結(jié)構(gòu)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 準零剛度結(jié)構(gòu)簡介
1.2.2 準零剛度結(jié)構(gòu)類型
1.3 磁流變阻尼材料的研究現(xiàn)狀
1.3.1 磁流變阻尼材料的應用
1.3.2 磁流變阻尼材料的理論研究
1.4 本文主要研究內(nèi)容
第2章 準零剛度浮置板軌道結(jié)構(gòu)減振機理及參數(shù)設計
2.1 準零剛度浮置板軌道結(jié)構(gòu)設計
2.2 準零剛度浮置板軌道單自由度模型非線性動力特性
2.2.1 單自由度模型受力分析
2.2.2 負剛度元件參數(shù)對動力特性影響分析
2.3 準零剛度浮置板軌道單自由度系統(tǒng)幅頻特性分析
2.3.1 準零剛度結(jié)構(gòu)非線性振動方程求解
2.3.2 結(jié)構(gòu)參數(shù)對系統(tǒng)響應幅值的影響
2.3.3 系統(tǒng)的力傳遞率
2.4 本章小結(jié)
第3章 磁流變阻尼器的非線性動力特征
3.1 磁流變阻尼器的動力測試
3.1.1 磁流變阻尼器力學性能測試結(jié)果
3.2 磁流變阻尼的動力學模型
3.3 參數(shù)識別
3.4 磁流變阻尼器的半主動控制策略
3.5 準零剛度磁流變阻尼浮置板軌道單自由度模型減振機理分析
3.6 小結(jié)
第4章 車輛—準零剛度磁流變阻尼浮置板軌道垂向耦合振動響應分析
4.1 時域分析模型
4.1.1 車輛垂向模型
4.1.2 準零剛度磁流變阻尼浮置板軌道模型
4.1.3 輪軌非線性接觸關(guān)系
4.1.4 時域積分方法
4.2 計算工況
4.3 仿真計算結(jié)果
4.3.1 輪軌安全性分析
4.3.2 磁流變阻尼器對軌道結(jié)構(gòu)減振性能的影響分析
4.3.3 準零剛度結(jié)構(gòu)對軌道結(jié)構(gòu)減振性能的影響分析
4.3.4 準零剛度結(jié)構(gòu)+磁流變阻尼器對地鐵減振性的影響分析
4.4 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
5.1 主要研究工作與結(jié)論
5.2 展望
致謝
參考文獻
碩士期間發(fā)表的學術(shù)論文及科研成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]鋼軌扣件彈性墊板的動態(tài)黏彈塑性力學試驗及理論表征研究[J]. 韋凱,王豐,牛澎波,王紹華,王平. 鐵道學報. 2018(12)
[2]磁流變阻尼半主動隔振的鋼彈簧浮置板軌道動力響應分析[J]. 韋凱,豆銀玲,趙東鋒,王平,杜香剛. 中南大學學報(自然科學版). 2018(06)
[3]考慮載荷變化的準零剛度隔振器動態(tài)特性[J]. 程春,李舜酩,王勇,江星星. 振動.測試與診斷. 2017(04)
[4]采用軌道式負剛度裝置的結(jié)構(gòu)減震控制研究[J]. 孫彤,李宏男,賴志路,Satish Nagarajaiah. 振動工程學報. 2017(03)
[5]不同時速下地鐵多種軌道結(jié)構(gòu)現(xiàn)場測試與分析[J]. 葛輝,楊麒陸,梁迎春,王平. 鐵道標準設計. 2017(01)
[6]新型準零剛度隔振系統(tǒng)設計與特性研究[J]. 聶高法,張軍. 荊楚理工學院學報. 2016(02)
[7]地鐵浮置式軌道引起地表振動響應解析預測模型研究[J]. 吳宗臻,劉維寧,馬龍祥,王文斌. 振動與沖擊. 2014(17)
[8]一種準零剛度隔振器的特性分析與實驗研究[J]. 徐道臨,張月英,周加喜,張敬. 振動與沖擊. 2014(11)
[9]準零剛度隔振系統(tǒng)跳躍頻率區(qū)間隔振研究[J]. 徐道臨,余奇平,周加喜,張敬. 中國機械工程. 2014(02)
[10]準零剛度微振動隔振器的原理和性能研究[J]. 劉興天,孫靖雅,肖鋒,華宏星. 振動與沖擊. 2013(21)
博士論文
[1]空氣彈簧準零剛度隔振器的特性分析及應用研究[D]. 任旭東.中國人民解放軍軍事醫(yī)學科學院 2017
[2]新型準零剛度隔振器的設計和特性研究[D]. 孟令帥.中國人民解放軍軍事醫(yī)學科學院 2015
[3]基于磁流變阻尼器的整星半主動隔振技術(shù)研究[D]. 涂奉臣.哈爾濱工業(yè)大學 2010
[4]基于MR阻尼器的半主動結(jié)構(gòu)控制的理論與試驗研究[D]. 徐龍河.天津大學 2004
碩士論文
[1]磁流變阻尼浮置板軌道減振機理研究[D]. 葛輝.西南交通大學 2018
[2]基于聲子晶體的地鐵軌道彈性墊層波阻單元設計研究[D]. 邢俊.西南交通大學 2017
[3]磁流變阻尼半主動減振浮置板軌道動力響應分析及其地面振動預測[D]. 趙東鋒.西南交通大學 2016
[4]正負剛度并聯(lián)準零剛度隔振系統(tǒng)的研究[D]. 嚴柏熠.哈爾濱工業(yè)大學 2015
[5]準零剛度隔振器的特性分析及實驗研究[D]. 張月英.湖南大學 2013
[6]地鐵鋼彈簧浮置板軌道對環(huán)境振動的影響分析[D]. 李俊嶺.西南交通大學 2011
[7]地鐵列車引起的自由場地振動規(guī)律及對周圍建筑物的影響研究[D]. 文強.北京交通大學 2008
本文編號:3179690
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