考慮減振結(jié)構(gòu)時效特性的輕軌系統(tǒng)耦合振動研究.pdf

1、近年來隨著我國城市軌道交通的迅速發(fā)展,城市軌道交通對減振降噪的要求不斷提高,各種減振降噪型軌道結(jié)構(gòu)也得到了廣泛應(yīng)用,浮置板軌道作為目前最為有效的減振軌道結(jié)構(gòu)形式,其工程應(yīng)用實例也越來越多。
　　 本文對浮置板下橡膠減振支座的時效特性(尤其是疲勞老化特性)進行了深入研究,以加速疲勞老化試驗為基礎(chǔ),得到了橡膠減振支座的等效剛度、阻尼損耗因子以及等效阻尼系數(shù)與試驗時間的變化關(guān)系；進而編制了車輛-結(jié)構(gòu)耦合動力分析程序,得到了在考慮橡膠支

2、座疲勞老化特性的基礎(chǔ)上,車輛-結(jié)構(gòu)耦合動力系統(tǒng)各部分的動力特性隨時間的遷移變化特性；運用基于四端參數(shù)的導(dǎo)納形式功率流法,從能量的角度對浮置板軌道結(jié)構(gòu)的傳遞特性進行研究,同時也在考慮橡膠支座疲勞老化特性的基礎(chǔ)上,得到了浮置板軌道結(jié)構(gòu)能量傳遞特性隨時間的遷移變化特性；最后運用功率流法與傳遞函數(shù)法對浮置板軌道結(jié)構(gòu)的傳遞特性做了對比研究,得到了比較一致的結(jié)論。
　　 本文主要從以下幾方面進行了比較有創(chuàng)新性的研究:
　　 一.以浮

3、置板橡膠支座加速疲勞老化試驗為手段,得到橡膠支座的物理力學(xué)特性(等效剛度、損耗因子及等效阻尼系數(shù))與老化試驗時間的關(guān)系；將老化試驗時間折算成正常工況下的服役年限,便得到橡膠支座的等效剛度、損耗因子及等效阻尼系數(shù)與服役年限的變化關(guān)系。本文的橡膠支座疲勞老化試驗與一般的疲勞試驗有兩點不同:
　　 (1)一般的疲勞試驗為等幅疲勞,而本文疲勞試驗所用荷載為隨機荷載,通過等效損傷疲勞編輯,簡化為八級變幅載荷程序塊譜。
　　 (2)

4、一般的橡膠疲勞試驗為校驗性試驗,即當(dāng)荷載循環(huán)進行到一定次數(shù)的時候(通常為107次),終止試驗并對橡膠支座的性能進行校驗,如未出現(xiàn)破壞,則試件疲勞性能合格。但是本疲勞試驗在疲勞試驗進行的過程中,通過MTS疲勞試驗機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),定期采集荷載和變形信息,可以得到試件的疲勞性能在整個試驗進程中的變化趨勢。
　　 二.編制了車輛-結(jié)構(gòu)耦合動力分析程序,并采用“動態(tài)單元法”對輪軌瞬時脫離問題進行求解。本文的“動態(tài)單元”并非真實的物理單元,

5、而是為了計算方便而引入的,“動態(tài)單元”是否引入計算主要依賴于接觸狀態(tài)的判斷,即接觸狀態(tài)的動態(tài)判據(jù)是時間和空間的函數(shù)。
　　 三.基于模塊化的程序設(shè)計,將浮置板橡膠支座的老化特性引入車輛-結(jié)構(gòu)耦合動力分析程序,進一步研究橡膠支座的老化特性(主要是等效剛度、損耗因子及等效阻尼系數(shù))的變化對車輛-結(jié)構(gòu)耦合系統(tǒng)動力特性的影響。
　　 四.引入基于四端參數(shù)法的導(dǎo)納形式功率流理論,對浮置板軌道結(jié)構(gòu)的豎向能量傳遞特性進行研究；同時進一