跨座式单轨交通平移式道岔静、动力学分析

摘要

跨座式单轨交通是城市轨道交通的一种形式，目前，在重庆市有运营线路。跨座式单轨交通平移式道岔是针对重庆市单轨交通线路开发的一种新型道岔设备。
　　 本文以跨座式单轨交通平移式道岔的初始设计方案为基础资料，建立了平移式道岔各零部件以及整装的三维实体模型，完成了对原设计图纸的检验和修改；对平移式道岔在工作过程中所承受的载荷进行了系统的计算；针对平移式道岔的典型工况，运用有限元分析软件ABAQUS对设备中的关键零部件：道岔梁、台车车体、台车车架、铰接轴和花键轴进行了静力学分析，并根据相关规范与标准，对分析结果做出了评价；建立了平移式道岔整体结构的有限元模型，进行了模态分析，提取了结构的前10阶固有频率和振型，分析了道岔的振动特性；在模态分析的基础上，采用模态叠加法对平移式道岔进行了瞬态动力分析和谐响应分析，获得了道岔结构分别在横向、竖向载荷作用下的瞬态响应以及频率响应，并从结构的谐响应曲线，得出了平移式道岔的危险受激频率带为6～20Hz；最后，以平移式道岔的静力学分析结果为依据，对台车车体、台车车架和铰接轴进行了改进设计，对比改进前后的分析结果表明改进效果显著。

目录

文摘

英文文摘

致谢

1 绪论

1.1 跨座式单轨交通概况

1.2 跨座式单轨交通道岔

1.3 跨座式单轨交通系统静、动力学研究现状

1.3.1 国外研究现状

1.3.2 国内研究现状

1.4 本课题研究意义与研究内容

1.4.1 研究意义

1.4.2 研究内容

2 有限元法及ABAQUS软件简介

2.1 有限元法发展概述

2.2 有限元法基本理论

2.2.1 线弹性静力学问题

2.2.2 动力学问题

2.3 ABAQUS软件简介

2.4 本章小节

3 平移式道岔静力学分析

3.1 平移式道岔结构组成及其实体造型

3.2 平移式道岔载荷计算

3.3 道岔梁静力学分析

3.3.1 载荷计算

3.3.2 静力学分析模型的建立　

3.3.3 静力学结果分析

3.4 台车车体静力学分析

3.4.1 载荷计算

3.4.2 静力学分析模型的建立

3.4.3 静力学结果分析

3.5 台车车架及铰接轴静力学分析

3.5.1 载荷计算

3.5.2 静力学分析模型的建立

3.5.3 静力学结果分析

3.6 花键轴静力学分析

3.6.1 载荷计算

3.6.2 静力学分析模型的建立

3.6.3 静力学结果分析

3.7 本章小节

4 平移式道岔动力学分析

4.1 动力学分析相关理论基础

4.1.1 模态分析理论基础

4.1.2 瞬态动力分析理论基础

4.1.3 谐响应分析理论基础

4.2 平移式道岔模态分析

4.2.1 模态分析模型的建立

4.2.2 模态计算结果分析

4.3 平移式道岔瞬态动力分析

4.3.1 瞬态动力分析模型的建立

4.3.2 瞬态动力响应结果分析

4.4 平移式道岔谐响应分析

4.4.1 谐响应分析模型的建立

4.4.2 谐响应结果分析

4.5 本章小节

5 平移式道岔改进设计

5.1 台车车体的改进设计

5.2 台车车体改进前后静力学结果对比

5.3 台车车架及铰接轴的改进设计

5.4 台车车架及铰接轴改进前后静力学结果对比

5.5 本章小节

6 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

参考文献

作者简历

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