車橋耦合科研報告

1、鐵路新型搶修鋼梁車橋耦合振動分析鐵路新型搶修鋼梁車橋耦合振動分析 國防所 趙存寶石家莊鐵道大學(xué)石家莊鐵道大學(xué)搶修鋼梁模型搶修鋼梁模型石家莊鐵道大學(xué)石家莊鐵道大學(xué)石家莊鐵道大學(xué)石家莊鐵道大學(xué)鋼梁適用范圍、設(shè)計荷載及適應(yīng)性要求適適用范圍：用于用范圍：用于2432 m，擴(kuò)大使用到，擴(kuò)大使用到40 m 跨度的鐵路橋梁跨度的鐵路橋梁搶修，適當(dāng)兼顧橋墩及其它用途搶修，適當(dāng)兼顧橋墩及其它用途；實用荷載：東風(fēng)實用荷載：東風(fēng)4 型機(jī)車單機(jī)隨掛型機(jī)車單機(jī)隨掛7 t/m 均載，限速均載，限速45 km/h；前進(jìn)型機(jī)車單機(jī)隨掛前進(jìn)型機(jī)車單機(jī)隨掛6 t/m 均載，限速均載，限速30 km/h。線路條件：單線、標(biāo)準(zhǔn)軌距、

2、明橋面、橋上縱坡線路條件：單線、標(biāo)準(zhǔn)軌距、明橋面、橋上縱坡6，曲線，曲線半徑半徑400 m；適應(yīng)運(yùn)輸方式：適應(yīng)運(yùn)輸方式：可以用鐵路車輛和普通公路車輛運(yùn)輸可以用鐵路車輛和普通公路車輛運(yùn)輸。石家莊鐵道大學(xué)石家莊鐵道大學(xué)搶修鋼梁有限元模型搶修鋼梁有限元模型石家莊鐵道大學(xué)石家莊鐵道大學(xué)車輛模型車輛模型轉(zhuǎn)K6型轉(zhuǎn)向架石家莊鐵道大學(xué)石家莊鐵道大學(xué)轉(zhuǎn)向架拓?fù)鋱D轉(zhuǎn)向架拓?fù)鋱D石家莊鐵道大學(xué)石家莊鐵道大學(xué)車輛動力學(xué)模型車輛動力學(xué)模型石家莊鐵道大學(xué)石家莊鐵道大學(xué)輪軌接觸關(guān)系輪軌接觸關(guān)系本文車輪踏面外形采用S1002.prw，軌道UIC60.prr，設(shè)為單點(diǎn)接觸。輪軌接觸幾何參數(shù)分別為：名義滾動圓半徑420 mm；標(biāo)

3、準(zhǔn)軌距1435 mm；名義滾動圓距離1500 mm；輪對內(nèi)側(cè)距1353 mm；設(shè)定軌底坡為1：40。在SIMPACK里選擇的是彈性輪軌接觸模型。石家莊鐵道大學(xué)石家莊鐵道大學(xué)磨耗型踏面車輪輪廓線磨耗型踏面車輪輪廓線石家莊鐵道大學(xué)石家莊鐵道大學(xué)SIMPACK中軌道不平順的施加分為兩類，一種是相對于軌道(Track-related)，分為橫向、垂向、側(cè)滾和軌距四項；另外一種是相對于單軌(Rail-related)，分為左軌/右軌橫向、左軌/右軌垂向、左軌/右軌橫向軌距。石家莊鐵道大學(xué)石家莊鐵道大學(xué)(a)軌道垂向不平順(b)軌道橫向不平順美國五級譜激勵美國五級譜激勵圖圖石家莊鐵道大學(xué)石家莊鐵道大學(xué)臨界

4、速度的計算臨界速度的計算結(jié)果結(jié)果時間/s輪對橫移量mm142 km/h時輪對橫移結(jié)果時間/s輪對橫移量mm143 km/h時輪對橫移結(jié)果時間/s將一段將一段平直平直鋼軌放置在剛性平面上鋼軌放置在剛性平面上，車輛蛇形運(yùn)動，車輛蛇形運(yùn)動時時的的臨界速度臨界速度（實線是第一位輪對的橫移量，虛線是第三位輪對的橫移量實線是第一位輪對的橫移量，虛線是第三位輪對的橫移量）石家莊鐵道大學(xué)石家莊鐵道大學(xué)時間/s輪對橫移量mm144 km/h時輪對橫移結(jié)果時間/s臨界速度的計算臨界速度的計算結(jié)果結(jié)果石家莊鐵道大學(xué)石家莊鐵道大學(xué)車橋耦合振動模型車橋耦合振動模型石家莊鐵道大學(xué)石家莊鐵道大學(xué)多體系統(tǒng)與有限元聯(lián)合仿真流程

5、圖多體系統(tǒng)與有限元聯(lián)合仿真流程圖石家莊鐵道大學(xué)石家莊鐵道大學(xué)車橋耦合系統(tǒng)振動分析車橋耦合系統(tǒng)振動分析時間/s撓度/mm鋼梁跨中豎向撓度時程曲線時間/s時間/s撓度/mm鋼梁跨中橫向撓度時程曲線時間/s石家莊鐵道大學(xué)石家莊鐵道大學(xué)車橋耦合系統(tǒng)振動分析車橋耦合系統(tǒng)振動分析時間/s加速度/鋼梁跨中豎向加速度時程曲線時間/s時間/s加速度/鋼梁跨中橫向加速度時程曲線時間/sms-2ms-2石家莊鐵道大學(xué)石家莊鐵道大學(xué)車橋耦合系統(tǒng)振動分析車橋耦合系統(tǒng)振動分析撓度/mm鋼梁跨中豎向撓度與車速的關(guān)系車速/km/h時間/s撓度/mm鋼梁跨中橫向撓度與車速的關(guān)系車速/km/h石家莊鐵道大學(xué)石家莊鐵道大學(xué)車橋耦合系統(tǒng)振動分析車橋耦合系統(tǒng)振動分析加速度/鋼梁跨中豎向加速度與車速的關(guān)系車速/km/h時間/s加速度/鋼梁跨中橫向加速度與車速的關(guān)系車速/km/hms-2ms-2石家莊鐵道大學(xué)石家莊鐵道大學(xué)車橋耦合系統(tǒng)振動分析車橋耦合系統(tǒng)振動分析脫軌系數(shù)脫軌系數(shù)時程曲線時間/s時間/s輪重減載率輪重減載率時程曲線時間/s石家莊鐵道大學(xué)石家莊鐵道大學(xué)車橋耦合系統(tǒng)振動分析車橋耦合系統(tǒng)振動分析橫向力/kN橫向力時程曲線時間/s脫軌系數(shù)脫軌系數(shù)與車速的關(guān)系車速/km/h石家莊鐵道大學(xué)石家莊鐵道大學(xué)車橋耦合系統(tǒng)振動分析車橋耦