车桥耦合科研报告

1、铁路新型抢修钢梁车桥耦合振动分析铁路新型抢修钢梁车桥耦合振动分析 国防所 赵存宝石家庄铁道大学石家庄铁道大学抢修钢梁模型抢修钢梁模型石家庄铁道大学石家庄铁道大学石家庄铁道大学石家庄铁道大学钢梁适用范围、设计荷载及适应性要求适适用范围：用于用范围：用于2432 m，扩大使用到，扩大使用到40 m 跨度的铁路桥梁跨度的铁路桥梁抢修，适当兼顾桥墩及其它用途抢修，适当兼顾桥墩及其它用途；实用荷载：东风实用荷载：东风4 型机车单机随挂型机车单机随挂7 t/m 均载，限速均载，限速45 km/h；前进型机车单机随挂前进型机车单机随挂6 t/m 均载，限速均载，限速30 km/h。线路条件：单线、标准轨距、

2、明桥面、桥上纵坡线路条件：单线、标准轨距、明桥面、桥上纵坡6，曲线，曲线半径半径400 m；适应运输方式：适应运输方式：可以用铁路车辆和普通公路车辆运输可以用铁路车辆和普通公路车辆运输。石家庄铁道大学石家庄铁道大学抢修钢梁有限元模型抢修钢梁有限元模型石家庄铁道大学石家庄铁道大学车辆模型车辆模型转K6型转向架石家庄铁道大学石家庄铁道大学转向架拓扑图转向架拓扑图石家庄铁道大学石家庄铁道大学车辆动力学模型车辆动力学模型石家庄铁道大学石家庄铁道大学轮轨接触关系轮轨接触关系本文车轮踏面外形采用S1002.prw，轨道UIC60.prr，设为单点接触。轮轨接触几何参数分别为：名义滚动圆半径420 mm；标

3、准轨距1435 mm；名义滚动圆距离1500 mm；轮对内侧距1353 mm；设定轨底坡为1：40。在SIMPACK里选择的是弹性轮轨接触模型。石家庄铁道大学石家庄铁道大学磨耗型踏面车轮轮廓线磨耗型踏面车轮轮廓线石家庄铁道大学石家庄铁道大学SIMPACK中轨道不平顺的施加分为两类，一种是相对于轨道(Track-related)，分为横向、垂向、侧滚和轨距四项；另外一种是相对于单轨(Rail-related)，分为左轨/右轨横向、左轨/右轨垂向、左轨/右轨横向轨距。石家庄铁道大学石家庄铁道大学(a)轨道垂向不平顺(b)轨道横向不平顺美国五级谱激励美国五级谱激励图图石家庄铁道大学石家庄铁道大学临界

4、速度的计算临界速度的计算结果结果时间/s轮对横移量mm142 km/h时轮对横移结果时间/s轮对横移量mm143 km/h时轮对横移结果时间/s将一段将一段平直平直钢轨放置在刚性平面上钢轨放置在刚性平面上，车辆蛇形运动，车辆蛇形运动时时的的临界速度临界速度（实线是第一位轮对的横移量，虚线是第三位轮对的横移量实线是第一位轮对的横移量，虚线是第三位轮对的横移量）石家庄铁道大学石家庄铁道大学时间/s轮对横移量mm144 km/h时轮对横移结果时间/s临界速度的计算临界速度的计算结果结果石家庄铁道大学石家庄铁道大学车桥耦合振动模型车桥耦合振动模型石家庄铁道大学石家庄铁道大学多体系统与有限元联合仿真流程

5、图多体系统与有限元联合仿真流程图石家庄铁道大学石家庄铁道大学车桥耦合系统振动分析车桥耦合系统振动分析时间/s挠度/mm钢梁跨中竖向挠度时程曲线时间/s时间/s挠度/mm钢梁跨中横向挠度时程曲线时间/s石家庄铁道大学石家庄铁道大学车桥耦合系统振动分析车桥耦合系统振动分析时间/s加速度/钢梁跨中竖向加速度时程曲线时间/s时间/s加速度/钢梁跨中横向加速度时程曲线时间/sms-2ms-2石家庄铁道大学石家庄铁道大学车桥耦合系统振动分析车桥耦合系统振动分析挠度/mm钢梁跨中竖向挠度与车速的关系车速/km/h时间/s挠度/mm钢梁跨中横向挠度与车速的关系车速/km/h石家庄铁道大学石家庄铁道大学车桥耦合系统振动分析车桥耦合系统振动分析加速度/钢梁跨中竖向加速度与车速的关系车速/km/h时间/s加速度/钢梁跨中横向加速度与车速的关系车速/km/hms-2ms-2石家庄铁道大学石家庄铁道大学车桥耦合系统振动分析车桥耦合系统振动分析脱轨系数脱轨系数时程曲线时间/s时间/s轮重减载率轮重减载率时程曲线时间/s石家庄铁道大学石家庄铁道大学车桥耦合系统振动分析车桥耦合系统振动分析横向力/kN横向力时程曲线时间/s脱轨系数脱轨系数与车速的关系车速/km/h石家庄铁道大学石家庄铁道大学车桥耦合系统振动分析车桥耦