第七讲轨道力学2.ppt

第七讲轨道力学2.ppt1
任娟娟博士、副教授
Ren, juanjuan
. Associate professor
School of Civil engineering, Southwest Jiaotong University
Railway track Engineering
铁路轨道
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第四章轨道力学track mechanics
本讲主要内容 main contents
概述 Overview
轨道结构竖向静力分析
The vertical static analysis of track structure
轨道强度检算 Track strength calculation
扣件力学分析 Fastener mechanics analysis
车辆脱轨条件 Derailment conditions
轨道不平顺 Track Irregularity
车辆曲线通过 Vehicle curving performance
轨道动力学简介简介 Track dynamic introduction
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三、轨道强度检算 Track strength calculation
1、轨道力学有限元计算 Finite element method(FEM) calculation of track mechanics
连续弹性支承梁解析算法,有利弄清作用规律
但对钢轨接头、轨枕空吊与暗坑、基础刚度不均匀分布的路桥过渡段、枕间距变化等工况无法计算
弹性点支承梁则适用性较强,可采用差分法、有限单元法等求解
有限单元法是最通用的求解方法,基本思想是连续介质离散化,ANSYS软件
轨道有限元模型
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2、轨道横向静力分析 Track lateral static force analysis
计算模型Calculation model
计算公式 Calculation formula
刚比系数 Stiffness ratio modulus
三、轨道强度检算 Track strength calculation
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3、轨道动力响应的准静态计算* The quasi-static calculation of track dynamic response
准静态计算 Quasi-static calculation
名义上是动力计算,实质上是静力计算。
当由外荷载引起的结构本身的惯性力相对较小(与外力、反力相比),而不予考虑时,可基本上按静力分析的方法进行轨道力学计算,即准静态计算。
理论与试验依据:高速行车条件下的钢轨弹性位移曲线与静态计算时的基本相同
荷载系数Load modulus
速度系数α、偏载系数β、横向水平力系数f
Speed ​​factor α, eccentric load coefficient β, lateral horizontal force factor f
三、轨道强度检算 Track strength calculation
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3、轨道动力响应的准静态计算* The quasi-static calculation of track dynamic response
速度系数α Speed ​​factor
直线区间动轮载增量与静轮载之比 Ratio of dynamic wheel load increment range and static wheel load in straight section

速度系数与轨道状态、机车类型等有关。一般采用经验公式进行计算,大多与行车速度成线性或非线性关系,轨下基础检算时取75%
速度系数
速度范围(km/h)
牵引种类
电力内燃
α
≤120


α1
120~160
△V1/100
α2
160~200
△V2/100
三、轨道强度检算 Track strength calculation
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3、轨道动力响应的准静态计算* The quasi-static calculation of track dynamic response
偏载系数β Eccentric load coefficient modulus
列车通过曲线时,由于存在未被平衡超高,产生偏载,使内轨或外轨轮载增加,其增量与静轮载的比值称偏载系数
即
由静力平衡条件可推得
代入我国机车及轨道计算参数,可得
三、轨道强度检算 Track strength calculation
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3、轨道动力响应的准静态计算* The quasi-static calculation of track dynamic response
横向水平力系数f