移动荷载下无限长梁稳态响应和临界速度分析

摘要

一个多世纪以来铁路运输已发展成为世界主要公共交通形式之一。近十年来，世界各国，如欧洲，日本，中国，更是已兴建或正在兴建数量众多的地铁和高速铁路。研究铁路轨道在高速列车作用下的振动对于交通工程有很重要的现实意义，分析列车运动荷载引起的波在轨道中的传播对于防止轨道的破坏，保证列车的安全运行也很有必要。对铁路钢轨，一般采用Bernoulli-Euler梁和Timoshenko梁来建模，为了简化问题，首先只考虑单个移动荷载的作用。本文主要分析了无限长梁在移动荷载作用下的稳态动力响应和临界速度。具体工作如下：1.通过对无限长Bernoulli-Euler梁系统动力响应的分析，运用留数定理得到了无自振匀速移动荷载下无限长梁的稳态动力响应的解析表达式。 2.详细比较分析了无阻尼和有阻尼情况下无限长Bernoulli-Euler梁系统动力响应的区别。所得到的结论可直接应用于Timoshenko梁。 3.探讨了自由振动时无限长Bernoulli-Euler梁和Timoshenko梁中波的性质。 4.探讨了无限长Bernoulli-Euler梁和Timoshenko梁的临界速度和共振频率之间的关系。并对得到的临界速度和共振频率给出了相应的物理解释。

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

第二章无限长梁稳态动力响应和临界速度分析

2.1Bernoulli-Euler梁有阻尼系统稳态响应的分析

2.1.1移动荷载匀速、无自振

2.1.2移动荷载变速、无自振

2.1.3移动荷载匀速、有自振

2.2Timoshenko梁有阻尼系统稳态响应的分析

2.2.1移动荷载匀速、无自振

2.2.2移动荷载匀速、有自振

2.3 Bernoulli-Euler梁无阻尼系统临界速度的分析

2.4 Timoshenko梁无阻尼系统临界速度的分析

2.4.1 Timoshenko梁的自由振动分析

2.4.2 Timoshenko梁无阻尼系统临界速度的分析

2.5比较和讨论

2.5.1 Bernoulli-Euler梁

2.5.2 Timoshenko梁

2.5.3两种梁模型的比较

第三章结论和展望

3.1结论

3.2展望

附录

参考文献

致 谢