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【博士】有砟軌道沉降的概率預(yù)測(cè)模型【2007】
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學(xué)科專(zhuān)業(yè):道路與鐵道工程 授予學(xué)位:博士 學(xué)位授予單位:同濟(jì)大學(xué)交通運(yùn)輸工程學(xué)院 學(xué)位年度: 2007年 本文的研究目的就是要從力學(xué)的角度,通過(guò)考慮一些隨機(jī)因素來(lái)預(yù)測(cè)軌道變形。因此,本文首先對(duì)國(guó)內(nèi)外關(guān)于軌道幾何變形的理論進(jìn)行了綜述,利用有限元法建立軌道有限元模型計(jì)算軌道變形,包括參數(shù)的設(shè)置、單元的選取、模型的計(jì)算長(zhǎng)度、加載方式的選取等等。 其次,提出本文的18種計(jì)算荷載工況,給出計(jì)算的軌道參數(shù)和車(chē)輛參數(shù),利用輪軌動(dòng)力學(xué)模型計(jì)算18種工況下的輪軌動(dòng)荷載,統(tǒng)計(jì)輪載的分布率,利用柯?tīng)柲缏宸蚍椒z驗(yàn)輪載分布是否服從正態(tài)分布,計(jì)算輪載統(tǒng)計(jì)量,如偏度、峰度和變異系數(shù)等,分析不同工況下輪載的分布特性,利用統(tǒng)計(jì)量研究軌道狀態(tài)和速度對(duì)輪載分布特性的影響?! 〗又?,利用滬昆線(xiàn)和金溫線(xiàn)的測(cè)力輪對(duì)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分別從時(shí)域和頻域兩個(gè)方面來(lái)研究軌道不平順、輪載和車(chē)體垂向振動(dòng)加速度三者之間的相關(guān)性,進(jìn)而研究軌道不平順的波長(zhǎng)同車(chē)體振動(dòng)加速度之間的關(guān)系,并對(duì)實(shí)測(cè)的現(xiàn)場(chǎng)輪載數(shù)據(jù)進(jìn)行柯?tīng)柲缏宸驒z驗(yàn),同前文的研究成果對(duì)照?! ≡俅危趪?guó)內(nèi)外關(guān)于道床變形特性及其影響因素研究的基礎(chǔ)上,提出本文所要研究的影響變形的主要因素,即荷載作用次數(shù)、荷載大小、道床密實(shí)度和軌道彈性。再根據(jù)文獻(xiàn)確定道床變形模量和荷載作用次數(shù)之間的關(guān)系、道床塑性累積變形百分率和荷載作用次數(shù)之間的關(guān)系、道床應(yīng)力分布同變形之間的關(guān)系、道床密實(shí)度同道床變形模量之間的關(guān)系以及軌道彈性同軌道變形之間的關(guān)系,然后在以上研究的基礎(chǔ)上,利用軌道有限元模型計(jì)算一定荷載分布率作用下道床沿線(xiàn)路里程的塑性累積變形曲線(xiàn),再利用柯?tīng)柲缏宸驒z驗(yàn)變形是否服從正態(tài)分布,預(yù)測(cè)出一定運(yùn)量下軌道不平順的前后變化曲線(xiàn),給出運(yùn)量同軌道變形之間的預(yù)測(cè)函數(shù)?! ∪缓螅儆?jì)算一定運(yùn)量下軌道變形和軌道不平順的統(tǒng)計(jì)量,研究軌道狀態(tài)和速度對(duì)軌道變形和軌道不平順統(tǒng)計(jì)特性的影響,計(jì)算荷載和變形的相關(guān)系數(shù),研究荷載和變形之間的關(guān)系。用輪次檢驗(yàn)法檢驗(yàn)軌道不平順的平穩(wěn)性,給出18種工況下軌道不平順的里程.頻率功率譜、一定運(yùn)量的軌道不平順功率譜及其擬合譜,再?gòu)臅r(shí)域和頻域兩個(gè)方面利用京滬線(xiàn)下行經(jīng)過(guò)5Mt運(yùn)量后軌道不平順的變化曲線(xiàn)來(lái)檢驗(yàn)本文的軌道不平順預(yù)測(cè)結(jié)果?! ∽詈螅ㄟ^(guò)前幾章的討論,歸納出本文的結(jié)論,并對(duì)下一步工作做出了展望?! ?
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