减振型CRTSⅢ板式无砟轨道试验研究

摘要

伴随我国高速铁路走出国门走向世界进程的不断发展，开展对我国拥有自主知识产权的CRTSⅢ型板式无砟轨道减振特性的探究具有重要的工程应用意义。本文以减振型CRTSⅢ型板式无砟轨道为研究对象，运用落轴试验的方法，建立了等比例模型，在此基础上进行现场试验，同时基于振动理论和车辆—轨道垂向耦合动力学理论，运用有限元软件ABAQUS进行了计算，并和试验所得数据进行对比分析。可得以下几点结论:
　　(1)从时域分析角度出发，减振垫层面刚度对钢轨垂向加速度影响较小，对钢轨垂向位移影响较大，随着减振垫层面刚度的增大钢轨垂向位移逐渐减小;减振垫层面刚度对轨道板垂向加速度以及垂向位移均有一定的影响，随着减振垫层面刚度的增大，轨道板垂向加速度以及垂向位移逐渐减小;减振垫层面刚度对底座垂向加速度有一定的影响，减振垫层面刚度越大，底座垂向加速度越大。
　　(2)传递函数分析显示，减振垫层对轨道层间结构的传递函数影响较大，轨道板和钢轨之间的传递函数随着减振垫层面刚度的增大而减小，面刚度为0.02MPa/mm的减振垫层传递函数幅值最大，峰值可达0.74;底座和轨道板之间的传递函数同样受到了减振垫层面刚度的影响，减振垫层面刚度越大，传递函数越大，面刚度0.02MPa/mm的减振垫层传递函数最小，峰值为0.65,这一点也说明了减振垫层在轨道结构隔振方面起到了一定的效果。
　　(3)根据试验的数据可以得到轨道结构的前五阶固有频率，通过对不同减振垫层面刚度轨道结构固有频率的对比分析，可以看出，减振垫层面刚度对轨道结构前三阶的固有频率影响很小，而对之后的高阶固有频率影响较大，总之呈现出，减振垫层面刚度越大，轨道结构固有频率就越大的规律。
　　(4)通过对试验数据加速度振级的对比分析，可以比较出几种不同面刚度的减振垫层对轨道结构的减振作用，数据显示，面刚度0.02MPa/mm的减振垫层减振作用最佳，可减振12.15dB，面刚度0.04MPa/mm的减振垫层减振作用次之，可减振10.10dB，而面刚度0.08MPa/mm的减振垫层减振能力最小，可减振8.19dB;面刚度0.33MPa/mm的减振垫层几乎没有减振作用;落轴高度不同也会影响到底座减振振级的数值，落轴高度越大，减振越明显。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题研究的背景及意义

1．2 国内外无砟轨道减振研究现状

1．2．1 国内外城市轨道交通减振研究现状

1．2．2 国内外高速铁路减振研究现状

1．3 国内外减振试验研究现状

1．4 无砟轨道减振机理及性能评价指标

1．4．1 无砟轨道减振机理

1．4．2 无砟轨道减振性能评价指标

1．5 本文研究内容

第2章 减振型CRTSⅢ型板式无砟轨道落轴试验研究

2．1 落轴试验原理

2．1．1 落轴试验原理介绍

2．1．2 落轴试验三自由度模型的计算

2．2 现场试验

2．2．1 试验目的

2．2．2 试验设备

2．2．3 试验内容

本章小结

第3章 数据分析

3．1 轨道结构振动时域分析

3．1．1 钢轨振动响应

3．1．2 轨道板振动响应

3．1．3 底座振动响应

3．2 ABAQUS落轴试验有限元分析

3．2．1 减振型CRTSⅢ板式无砟轨道落轴分析模型的建立

3．2．2 减振垫层弹性模量对CRTSⅢ型板式无砟轨道系统的影响

3．2．3 理论模拟数据和实测数据对比分析

3．3 模态分析

3．3．1 传递函数

3．3．2 模态参数分析

本章小结

第4章 减振效果对比分析

4．1 振动评价标准

4．2 减振效果评比

本章小结

结论与展望

结论

不足与展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文