轨道减振器性能参数系统研究

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随着城市轨道交通的发展,减振降噪成为了非常关键的课题。轨道减振器由于具有体积小、重量轻、隔振效果好等优点,被广泛应用于城市轨道交通领域。车辆,轨道和桥梁是一个相互作用的耦合系统,研究轨道减振器性能参数对整个系统的影响变得非常必要。本文利用有限元软件ANSYS与多体动力学软件SIMPACK联合仿真的方法,建立了考虑扣件环节的的车-线-桥耦合模型,对轨道减振器参数对整个系统的影响进行了研究和分析。本文首先介绍了城市轨道交通一些常用的减振降噪技术,学习了国内外研究扣件对车-线-桥系统影响的方法和经验,介绍了车-线-桥耦合的基本原理和方法,然后利用ANSYS软件建立了钢轨和简支箱梁桥有限元模型,阐述了对有限元模型进行子结构分析并实现弹性体在多体动力系统中建模的基本原理和方法,对钢轨和桥梁有限元模型的自振特性进行了分析,并利用SIMPACK软件建立了钢轨和桥梁的弹性体模型。随后本文在SIMPACK中建立了某型地铁车辆的多体动力学模型,提出了两种实现车-线-桥耦合动力学分析的方法:Flexible Track法和刚柔耦合法,并以一跨长为32m的简支梁桥为算例,相互验证了两方法的可行性,最后决定采用能考虑扣件环节的刚柔耦合法。本文采用长轨枕埋入式无砟轨道,建立了刚性地基上的车-线耦合动力学分析模型,通过力元来模拟轨道减振器扣件系统,分析了车辆运行速度和轨道减振器扣件垂向、横向刚度和阻尼对车辆和钢轨动力特性的影响;建立了三跨简支梁桥上的车-线-桥耦合动力学分析模型,分析了轨道减振器扣件的垂向、横向刚度和阻尼对系统的动力影响,得到了相关的规律,为以后轨道减振器的参数设计提供了一定参考。
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