基于有限元法的輪軌振動(dòng)檢測(cè)的研究.pdf

1、鐵路運(yùn)輸是我國(guó)主要的交通運(yùn)輸方式之一,隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,列車運(yùn)行速度也隨之提高,同時(shí)導(dǎo)致列車振動(dòng)的加劇,這也決定了其相應(yīng)的噪聲特點(diǎn)。振動(dòng)與噪聲是相同的物理現(xiàn)象,是彈性波在不同介質(zhì)中傳播的兩個(gè)方面而已,振動(dòng)的頻率和強(qiáng)度決定其影響效果。
　　 本課題在研究輪軌振動(dòng)噪聲的基礎(chǔ)上,利用有限元分析法結(jié)合ANSYS軟件在頻率域建立軌道以及輪軌耦合作用的垂向動(dòng)力學(xué)有限元模型。仿真結(jié)果證明該方法是十分有效的,為以后研究鋼軌的不平順性、判定鋼軌

2、的壽命以及為設(shè)計(jì)合理的防振減噪措施提供科學(xué)的、原始的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)。
　　 對(duì)建立的鋼軌有限元模型進(jìn)行模態(tài)分析,通過(guò)分析有碴軌道的振動(dòng)輻射噪聲特性,得出鋼軌振動(dòng)時(shí)的敏感區(qū)域。以鐵路有碴軌道輪軌垂向耦合系統(tǒng)為分析對(duì)象,建立輪軌垂向和軌道子系統(tǒng)的力學(xué)模型,通過(guò)仿真研究對(duì)比了不同輪軌模型的計(jì)算精度和適用范圍,研究有碴軌道三種模型的振動(dòng)特性和輻射噪聲特性。
　　 研究探討了軌道振動(dòng)的參數(shù)設(shè)置,其對(duì)鋼軌的屈服等效應(yīng)力及塑性形變有影響

3、,引起鋼軌的振動(dòng),帶來(lái)輻射噪聲。重點(diǎn)研究建立無(wú)碴軌道在頻率域的力學(xué)模型,得到鋼軌和軌道板的振動(dòng)位移公式;通過(guò)仿真計(jì)算,對(duì)于雙塊式無(wú)碴軌道而言,有限元模型的鋼軌動(dòng)柔度及振動(dòng)衰減率都優(yōu)于解析梁模型,而對(duì)于板式無(wú)碴軌道,鋼軌振動(dòng)響應(yīng)幾乎不受墊片以下支承結(jié)構(gòu)的影響,軌道板及其支撐部件的設(shè)計(jì)參數(shù)僅對(duì)軌道板的振動(dòng)響應(yīng)產(chǎn)生影響;考慮軌道上載荷幅值和相位的差異,由于板下砂漿層剛度較大導(dǎo)致其影響主要局限在軌道板上。
　　 預(yù)測(cè)不同的軌道輻射噪聲,