CRTSⅢ型板式轨道减振特性研究

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随着高速铁路的快速发展,轨道振动问题日益突出,我国高速铁路主要采用无砟轨道,因此开展无砟轨道减振特性研究具有重要的现实意义。本文以具有我国自主知识产权的CRTSIII型板式轨道为研究对象,运用车辆—轨道垂向耦合动力学理论,建立车辆-轨道-下部基础垂向耦合模型,并借助大型有限元ANSYS/LS-DYNA进行了求解,对CRTS III型板式轨道的减振特性进行了较系统的研究。首先,根据车辆和轨道系统的结构特征,对其进行合理的简化,建立车辆-CRTS III型板式轨道-下部基础垂向动力学计算模型,根据实际情况确定了车辆和轨道系统的计算参数。其次,利用动力学分析软件ANSYS/LS-DYNA对计算模型进行了求解,计算了扣减刚度和减振层刚度的变化对轨道结构的动力影响特点。运用层次分析法,从优化轨道结构整体性能的角度出发,研究确定了扣件的合理刚度范围为30-50kN/mm、减振层合理的面刚度范围为80-100MPa/m。最后,将理论计算结果与成灌铁路试验段减振测试进行了对比,结果表明,理论计算结果和现场测试结果虽然数据上存在一定的差别,但反映的规律基本一致,初步验证了计算结果的正确性。理论计算结果和现场测试表明:减振板式轨道的减振机理在于隔振,以减振垫为分界,减振板式轨道上部结构(钢轨和轨道板)的振动略大于普通板式轨道,但下部结构(底座板和桥梁)的振动明显减弱,减振效果明显。
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