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第 卷 第 期 太 原 理 工 大 学 学 报 289:! +8: ! 年 月 +8;: #$$% #$$% ’()*+,-(./,01),+ )+023*40/1 (./356+(-(71 (((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((( ! 文章编号! # $$=?!##$$%$=$!=$! 铁路车辆/轨道耦合系统 在冲击载荷作用下的动应力分析 李志强!赵隆茂 !太原理工大学应用力学研究所山西太原 # $!$$#? 摘 要!采用有限元方法!对我国 型运煤货车!按照车辆轨道系统的实际结构和边界条件 5 建立了包括车辆和轨道系统在内的有限元模型!应用大型非线性动力分析程序 -4=b1+,!b模拟 车辆通过轨道错牙接头时的轮轨系统冲击载荷!然后进一步计算侧向架和钢轨在冲击载荷作用下 的动应力#计算结果表明!车轮和轨道之间的动态接触力大约是静轮载的 倍!与现场试验结果基 # 本吻合$侧向架和钢轨在冲击过程中的应力和变形比较大# 关键词!车辆轨道耦合系统$冲击载荷$有限元法$动应力$ -4=b1+,!b 中图分类号! 文献标识码! (!?: , 车辆与轨道的动态相互作用是铁路轮轨接触 轮轴’悬挂弹簧和轨道系统的钢轨’轨下胶垫’轨枕’道 式运输系统中最基本的问题之一它直接制约着铁 床’路基等都作了完整的模拟笔者的主要目的是研 路运营速度的提高和运载重量的增加也影响着铁 究轮(轨系统的动态接触冲击问题故对弹簧下部分作 $ % 路安全运行 其中最为常见的是机车车辆通过轨 了尽可能详细的模拟描述为了减少计算量车体等 道错牙接头和道叉时的冲击从而引起剧烈的振动 暂简化为等效质量有限元模型通过轮(轨动态接触 $% 过大的轮轨冲击对铁路的正常运行具有很大的危害 将车辆和轨道系统! 耦合在一起真实地反映了车辆( 作用特别在高速’重载铁路迅速发展的今天避免 轨道系统的相互作用和相互影响 或减轻铁路轮轨动态冲击的不良影响是我国铁路 有限元模型按照结构的不同由 个部分组成 现代化的迫切需要具有十分重要的现实意义 共 个节点 个单元为了与现场试验
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