车桥系统共振问题分析.docx

摘要:当前社会，高速铁路飞速发展，它以快捷方便、平稳舒适的优点成为人们出行常常选用的交通工具，也对高速铁路的发展提出了更高的要求，也对高速铁路桥梁的动力性能形成了考验。当车速达到一定数值的时候，高铁车辆对桥梁产生作用的加载频率会接近或等于桥梁自振频率从而导致出现共振现象。共振会严重影响列车运行的平稳性、安全性和乘坐舒适性，所以解决好车桥共振问题是工程实际中一个重要的课题。

本文基于高铁车辆和简支梁桥组成车桥系统来进行研究分析，首先对车桥系统的模型进行简化并在其基础加以优化，然后运用ANSYS软件对车桥模型进行关于车辆经过时桥梁的瞬态分析，得到车辆通过桥梁时桥梁的变形状态，依据变形图发现了车桥系统在特定时间与特定的位置会振动过大产生共振，又根据桥梁的动力学方程进行运算，建立车桥系统振动方程，推导出桥梁的竖向位移表达式并加以分析，再研究桥梁对车辆的作用引起的共振，通过结合ANSYS分析和动力学方程的推导进行讨论，发现了车桥系统共振的机理与影响因素。最后，根据共振机理，考虑到车桥共振的影响因素，并结合实际工程状况，提出了减振和消振的办法。

关键词：高铁车辆；简支梁桥；共振；ANSYS；减振

目录

摘要

Abstract

第一章 绪论-3

1.1高速铁路概述-3

1.1.1高速铁路定义-3

1.1.2国内外高速铁路发展概况-3

1.1.3高速铁路桥梁概况-4

1.2车桥系统共振知识简介-5

1.3国内外研究现状-6

1.3.1国外研究现状-6

1.3.2国内研究现状-6

1.3.3研究现状的局限性-7

1.4本文研究的意义及主要内容-7

1.4.1本文研究的意义-7

1.4.2本文研究的主要内容-8

第二章 车桥系统的有限元分析-9

2.1车桥系统的有限元模型-9

2.2有限元分析-10

第三章 车桥系统振动方程的推导-17

3.1桥梁的振动分析-17

3.1.1桥梁动力学方程推导-17

3.1.2车桥系统的瞬态响应-19

3.1.3车桥系统的稳态响应-21

3.2车辆的振动分析-21

3.3与有限元分析的对比-22

第四章 减振与消振-23

4.1共振控制-23

4.2车桥系统中的减振方法-26

第五章 总结与展望-28

5.1总结-28

5.2展望-28

参考文献-29

致谢-30