基于SIMPACK和ANSYS路基上CRTSI板式軌道列車運(yùn)行安全性和舒適性的可靠度分析.pdf

1、CRTSI型板式無砟軌道是高速鐵路軌道結(jié)構(gòu)的主要類型之一，在我國(guó)得到廣泛的應(yīng)用。由于軌道不平順的隨機(jī)特性，列車-板式軌道系統(tǒng)動(dòng)力響應(yīng)亦是隨機(jī)的，對(duì)該系統(tǒng)動(dòng)力響應(yīng)進(jìn)行概率分析，將對(duì)板式軌道的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有一定的參考價(jià)值。本文圍繞路基上CRTSI型板式無砟軌道列車運(yùn)行安全性和舒適性的可靠度問題，展開的主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　1.利用ANSYS和SIMPACK兩個(gè)軟件，建立更加符合實(shí)際情況的車輛-軌道耦合系統(tǒng)模型。首先在ANSYS里分別采

2、用梁?jiǎn)卧桶鍐卧M鋼軌和軌道板，對(duì)所建模型進(jìn)行子結(jié)構(gòu)和模態(tài)分析，獲得導(dǎo)入SIMPACK中的所需文件，然后通過FEMBS的專用接口，生成SIMPACK中的專用fbi文件形式，通過SIMPACK中的flexbody通道導(dǎo)入軟件中;其次是在SIMPACK里建立車輛模型，車輛模型包括一個(gè)車體、兩個(gè)轉(zhuǎn)向架、和四個(gè)輪對(duì);根據(jù)鋼軌和軌道板在ANSYS中劃分的節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)建立相應(yīng)的標(biāo)記點(diǎn)，這些標(biāo)記點(diǎn)通過力元和阻尼進(jìn)行連接，以達(dá)到相互聯(lián)系的效果。
　

3、　2.利用鐵科院在廣深淮高速鐵路上的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，驗(yàn)證本文所建模型的正確性。
　　3.獲取車輛-軌道系統(tǒng)隨機(jī)動(dòng)力響應(yīng)最大值隨機(jī)變量的樣本值。列車分別以200km/h、250km/h、300km/h、350km/h這四種速度在軌道上運(yùn)行，每運(yùn)行一次，將產(chǎn)生系統(tǒng)動(dòng)力響應(yīng)（隨機(jī)過程）的一個(gè)樣本函數(shù)。統(tǒng)計(jì)列車運(yùn)行距離內(nèi)各動(dòng)力響應(yīng)的最大值。所得到的數(shù)值即為相應(yīng)動(dòng)力響應(yīng)最大值（隨機(jī)變量）的一個(gè)觀測(cè)值。列車以每種速度運(yùn)行200次，即可獲得該速度條件

4、下系統(tǒng)動(dòng)力響應(yīng)的最大值隨機(jī)變量的200個(gè)觀測(cè)值。
　　4.列車運(yùn)行安全性和舒適性的可靠度分析。運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法并結(jié)合數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析軟件SPSS對(duì)系統(tǒng)動(dòng)力響應(yīng)最大值隨機(jī)變量進(jìn)行概率分析，得到列車每種速度下輪軌力、車輛加速度、鋼軌中點(diǎn)加速度、軌道板中點(diǎn)加速度等最大值隨機(jī)變量的均值、標(biāo)準(zhǔn)差，以及其服從正態(tài)分布的結(jié)論;這些動(dòng)力響應(yīng)最大值隨機(jī)變量的均值、均值與3倍標(biāo)準(zhǔn)差的和基本隨列車速度的增大而增大;車輛加速度和輪重減載率的可靠度分析結(jié)果表