轨道动力学 轨道结构及轨下基础材料的动力特性及参数测试2014
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铁路轨道由钢轨、轨枕、连接零件、道床、道岔和其他附属设备等组成的构筑物。
位于铁路路基上,承受车轮传来的荷载,传递给路基,并引导机车车辆按一定方向运转。
有些国家或地区也称线路上部建筑。
在钢梁桥、灰坑、转盘、某些隧道以及采用新型轨道结构的地段,可以没有道床、或者也没有轨枕。
轨道组成轨道最早是由两根木轨条组成,后改用铸铁轨,再发展为工字形钢轨,20世纪80年代,世界上多数铁路采用的标准轨距(见铁路轨道几何形位)为1435毫米(4英尺8(1/2)英寸)。
较此窄的称窄轨铁路,较此宽的称宽轨铁路(见铁路工程)。
轨枕一般为横向铺设,用木、钢筋混凝土或钢制成。
道床采用碎石、卵石、矿渣等材料。
钢轨、轨枕、道床是一些不同力学性质的材料,以不同的方式组合起来的。
钢轨以连接零件扣紧在轨枕上;轨枕埋在道床内;道床直接铺在路基面上。
轨道承受着多变化的垂直、横向、纵向的静荷载和动荷载,荷载从钢轨通过轨枕和道床传递到路基。
通过力学理论,分析研究在各种荷载条件下,轨道各组成部分所产生的应力和应变,而确定其承载能力和稳定性。
轨道类型为使轨道成为一个整体,要根据铁路的具体运营条件,使轨道各部分之间的作用相互配合,并考虑轨道、车辆、路基三者之间相互作用的配合协调。
这就要求将轨道划分类型。
轨道类型的内容包括钢轨类型,连接零件种类,轨枕的种类和配臵,道床材料和断面尺寸。
它所依据的主要运营条件为铁路运量、机车车辆轴重和行车速度。
最佳的轨道结构须做到在给定的运营条件下,保证列车按规定的最高速度平稳、安全和不间断地运行,将荷载有效地传递给铁路路基,并结合合理的轨道材料使用和养护制度,使其设备折旧费、建设投资利息和设备养护费用之和为最小。
轨道结构类型,常按不同运营条件将铁路线路分成为轨道等级来表示。
这种分等的标准各国不同。
中国铁路1975年的规程,将轨道分为四种类型:轻型、中型、次重型和重型四等(见表[中国铁路轨道分类(1975年)])。
轨道养护轨道各部分在列车重复荷载的作用以及气候环境条件的影响下,将产生磨耗、腐蚀、腐朽、疲劳伤损和残余变形。
文章编号:1001-8360(2000)05-0076-05高速铁路轨道结构空间动力分析雷晓燕, 陈水生(华东交通大学土木工程学院,江西南昌 330013)摘 要:利用有限元法建立了包含钢轨、轨枕、弹性垫层、道床和路基为一体的轨道结构空间分析模型。
机车和车辆对轨道的作用通过轮对模型求得。
在轮对模型中,只考虑一系弹簧,车体总质量平均分配到每个轮对上,轨道结构则处理成双层弹性梁。
在对高速铁路轨道结构进行空间分析时,首先利用轮对模型得到随时间变化的作用在各轨枕上的荷载谱,以此作为轨道结构空间分析模型的输入。
文章对T GV动车在不同速度下对轨道结构的动力响应进行了分析。
关键词:高速;轨道;动力响应;空间分析中图分类号:U211.5;U260.111 文献标识码:ASpace dynamic analyses for track structure of high speed railwayLEI Xiao-yan, CHEN Shui-Sheng(Scho ol of Civ il Eng ineer ing,East China Jia oto ng U niv ersit y,Nanchang330013,China)Abstract:In this paper,a space mo del fo r analy zing track structure is established by means of finite element metho d,in which rails,sleepers,elastic pads,ballast and undergro und foundation are considered as a w hole body.T he action of lo com otiv e and rolling stocks on track can be obtained fr om w heel set model.In the w heel set m odel,only one set of spr ung spring s are concerned and the m asses of loco motive o r r olling stock are uni-fo rmly distr ibuted to each w heel set.T he track structures ar e treated as a do uble elastic beam.In the pr ocess of perfo rming the space analy ses for track structur e of high speed r ailw ay,the load spectr um chang ing with the time and acting on the sleepers are derived firstly by using the w heel set m odel.T hen,the load spectrum is en-tered to the mo del of space analy sis fo r track structur e as input data.Finally,analyses o f dynamic response of track structure for T GV under different speeds are performed.Keywords:hig h speed;track;dy nam ic r esponse;space analysis 修建高速铁路已摆上了我国铁路建设的议事日程。
matlab轨道-轨道耦合动力学
Matlab是一种强大的数值计算和编程工具,可以用于模拟和分析各种动力学系统,包括轨道-轨道耦合动力学。
在这篇文章中,我将介绍如何使用Matlab来模拟和分析轨道-轨道耦合动力学。
首先,我们需要定义系统的初始条件和参数。
对于轨道-轨道耦合动力学,我们需要知道每个轨道的初始位置、速度和质量。
我们还需要知道它们之间的相互作用力。
接下来,我们可以使用Matlab的ODE求解器来求解系统的运动方程。
ODE求解器可以根据给定的初始条件和参数,计算出系统在给定时间范围内的运动状态。
在求解过程中,我们可以使用Matlab提供的绘图功能来可视化系统的运动状态。
通过绘制每个轨道的位置随时间变化的曲线,我们可以观察到它们之间的相互作用。
此外,我们还可以使用Matlab提供的分析工具来进一步研究系统的性质。
例如,我们可以计算每个轨道的能量、角动量等物理量,并观察它们随时间变化的趋势。
最后,在模拟和分析过程中,我们还可以尝试调整系统参数或初始条件,以观察它们对系统行为的影响。
这可以帮助我们更好地理解轨道-轨道耦合动力学,并为实际应用提供指导。
总之,Matlab是一个非常有用的工具,可以用于模拟和分析轨道-轨道耦合动力学。
通过定义系统的初始条件和参数,使用ODE求解器求解运动方程,并使用绘图和分析工具来可视化和研究系统的行为,我们可以深入了解这个复杂的动力学系统。
希望这篇文章对你有所帮助!。
高速列车轨道系统下的动力学与控制研究随着科技的不断进步和人们对高速交通的需求不断增长,高速列车成为了现代交通的重要组成部分。
高速列车轨道系统的设计、动力学和控制研究对于确保列车的安全、稳定和高效运行至关重要。
本文将探讨高速列车轨道系统下的动力学与控制研究的重要性、相关技术和未来发展趋势。
高速列车的动力学是指列车在运行过程中所产生的力和能量之间的相互关系。
在高速列车轨道系统中,动力学研究主要包括列车运动学和力学两个方面。
运动学研究关注列车的位置、速度和加速度等运动参数的分析和计算,力学研究则关注列车在运行过程中所受到的各种力的作用和影响。
高速列车的控制研究是指对列车运行过程中各种力的控制和调节。
这涉及到列车的速度控制、方向控制、加速度控制等方面。
在高速列车轨道系统中,控制研究可以通过调整电力系统、制动系统和悬挂系统等来实现对列车的控制。
高速列车轨道系统下的动力学与控制研究具有重要意义。
首先,高速列车在运行过程中需要保持稳定和安全。
动力学研究可以帮助确定列车运动的物理规律和范围,以确保列车在高速状态下仍然保持稳定。
控制研究可以通过调整列车的各种参数来确保列车在运行过程中的安全性。
其次,高速列车需要高效的能源利用和环境保护。
动力学研究可以帮助提高列车的能源利用效率,减少能源的浪费。
控制研究可以通过对列车的电力系统、制动系统和悬挂系统等进行优化,减少对环境的污染。
同时,高速列车轨道系统下的动力学与控制研究还对未来高速交通发展具有重要的指导意义。
随着科技的不断进步,高速列车的运行速度和负载量将不断提高,对动力学和控制研究提出了更高的要求。
研究人员需要进一步探索列车的运动规律、力学特征和控制策略,以满足未来高速列车的需要。
在高速列车轨道系统下的动力学与控制研究中,相关技术的发展也起到了重要的推动作用。
例如,随着计算机技术和模拟仿真技术的不断进步,研究人员可以利用大量的数据和模型来分析和优化列车的动力学和控制系统。
地铁产生的环境振动及轨道结构减振分析涂勤明;雷晓燕;毛顺茂【摘要】以南昌地铁1号线八一广场段为工程背景,对轨道-隧道-大地的三维有限元模型进行动力学分析。
分别建立三种道床模型:整体道床、弹性支承块道床和钢弹簧浮置板道床。
以振动加速度、1/3倍频程振动加速度级和Z振级作为评价指标,比较不同轨道结构下隧道壁及地面的振动响应。
随之减振道床支承刚度的变化,分析道床的自振频率对减振效果的影响。
计算表明:列车引起的地面振动主频在40 Hz附近;减振道床的自振频率对减振效果有较大影响;钢弹簧浮置板道床减振效果明显优于弹性支承块道床。
%Taking the part of subway line 1 in Nanchang Bayi square area as the engineering object, the three-dimensional finite element model of a rail-tunnel-ground system is constructed and its dynamic responses are calculated. Three kinds of track bed models, monolithic track bed, elastically supported block track bedand steel-spring floating-slab track bed, are constructed. Taking vibration acceleration, one-third octave vibration acceleration level and Z vibration level as evaluation indexes, the vibration responses of the tunnel wall and ground surface with different track structures are compared. Considering the support stiffness change of the vibration-reduction track bed, the influence of natural frequency on the vibration reduction effect is analyzed. The study shows that the main frequency of ground surface vibration induced by train is near 40Hz. The natural frequency of vibration for the vibration-reduction track bed has a great influence on the vibration reduction effect. The vibration reduction effect of the steel-spring floating-slab track bed is much better than that of the elastically supported block track bed.【期刊名称】《噪声与振动控制》【年(卷),期】2014(000)004【总页数】6页(P178-183)【关键词】振动与波;地铁;环境振动;轨道结构;减振效果【作者】涂勤明;雷晓燕;毛顺茂【作者单位】华东交通大学铁路环境振动与噪声教育部工程研究中心,南昌330013;华东交通大学铁路环境振动与噪声教育部工程研究中心,南昌 330013;南昌轨道交通集团有限公司,南昌 330038【正文语种】中文【中图分类】TB53;U211.3本文以南昌地铁1号线为工程背景,利用有限元软件ANSYS建立轨道—隧道—大地三维有限元模型,对地铁引起的环境振动及减振措施进行仿真分析。