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《西南交通大学》 2008年
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跨座式单轨交通系统结构静动力行为研究

马继兵  
【摘要】: 跨座式单轨交通具有爬坡能力强、能适应较小曲线半径的特点,特别适合地面起伏较大的山区城市。跨座式单轨交通技术已经在我国重庆得以应用,该交通系统明显区别于传统钢轮-钢轨制式的轨道交通系统。其轨道梁既是承重桥梁结构又是车辆运行轨道,在使用过程中要经历车轮疲劳循环荷载作用,因此轨道梁结构的耐疲劳性能和承载能力十分重要;跨座式单轨交通车辆转向架构造独特,其运行、导向机理和轮轨接触关系以及轨道梁表面不平度等均不同于其他轨道交通工具,因此其车桥动力相互作用具有独特之处,并影响着跨座式单轨车辆的乘坐舒适性:独特的车辆走行部结构决定了跨座式单轨车辆不存在传统意义上的脱轨现象,因此乘坐舒适性是唯一重要的车辆运行性能评定指标。本文在总结和吸取前人研究成果的基础上,针对我国首次引进的跨座式单轨交通技术,主要进行了以下几个方面的研究工作: 1、国内首次对跨座式单轨交通系统22mPC轨道直梁、20mPC轨道曲梁及相应支座进行了系统的模拟试验研究,主要包括静力弯曲、扭转试验,300万次跨中弯曲疲劳试验,300万次梁端剪切疲劳试验,梁体开裂、重裂和破坏试验等;并在试验研究成果的基础上,针对后期工程提出了PC轨道梁系统相应的设计、施工建议。 2、针对跨座式单轨交通车辆走行部结构特点,建立了15个自由度的跨座式单轨交通车辆动力学模型,并推导了相应的运动方程;建立了跨座式单轨交通车辆充气轮胎的线性力学模型,推导了跨座式单轨车辆各充气轮胎的侧偏角,并给出了跨座式单轨车辆走行轮、导向轮和稳定轮的径向力、侧偏力、回正力矩以及走行轮纵向滑转特性表达式:在此基础上,对跨座式单轨交通车辆转向架与轨道梁之间的轮轨相互作用关系进行了详细推导。 3、对铁路轨道不平顺进行了概述,借鉴日本文献实测轨道梁表面不平度的功率谱密度函数和国内外公路路面不平整度模型,对跨座式单轨交通轨道梁表面不平度及其数学描述进行了研究:建立了跨座式单轨交通车桥耦合振动系统的运动方程,对其数值求解方法进行了比较与分析,并编制了车桥耦合振动计算程序。 4、对比分析重庆跨座式单轨交通典型区段轨道梁的车桥动力响应计算和实测结果,对所建立的车桥耦合振动理论模型及自编计算程序进行了试验验证;以重庆跨座式单轨交通典型区段Z206-25轨道梁为标准梁体,运用所编制程序,对列车运行速度、轨道梁跨度、轨道梁梁体质量、轨道梁表面平整度状况、车辆载重、车辆悬挂系统以及车辆轮胎等参数变化对车桥动力响应的影响进行了研究,获得了一些规律性认识。 5、对普通铁路、城市轨道交通等钢轮钢轨制式轨道交通系统的各种乘坐舒适性评价指标进行了总结与分析;在此基础上,对跨座式单轨交通车辆的乘坐舒适性评价指标进行了研究,采用舒适度和平稳性指标同时对跨座式单轨交通车辆的乘坐舒适性进行评价,并建立了相应的计算方法和评定等级;根据所建立的跨座式单轨列车乘坐舒适性评价标准,对重庆跨座式单轨交通车辆的乘坐舒适性进行了测试与评定,并对所采用的舒适度与平稳性两种指标进行了对比分析。
【学位授予单位】:西南交通大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:U232

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【引证文献】
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【参考文献】
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【共引文献】
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王逢朝,夏禾,张鸿儒;地铁列车振动对邻近建筑物的影响[J];北方交通大学学报;1999年05期
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3 杨威,朱尔玉,张波,闻之琦;风荷载作用下跨座式单轨交通系统导向轮受力和变形分析[J];北方交通大学学报;2002年04期
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李明;城市轻轨车辆选型及动力学性能研究[D];西南交通大学;2004年
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10 张志勇;地震作用下高速铁路连续钢桁梁桥的车桥耦合振动研究[D];中南大学;2008年
【二级引证文献】
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2 罗辉;刘明东;;跨座式单轨关节型道岔静载试验研究[J];铁道建筑技术;2014年04期
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 张凯;跨座式单轨交通曲线梁桥车桥耦合振动分析[D];北京交通大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 代春香;道岔侧板变形装置动力学仿真与疲劳寿命分析[D];重庆大学;2012年
2 周碧霞;车钩连接轴探伤电弧损伤后安全性分析及工艺改进研究[D];华南理工大学;2012年
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前1条
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中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 冯竞;两项投资过亿国家重点科技项目启动[N];科技日报;2008年
2 沈觉;跨座式单轨交通技术瓶颈被打破[N];中国船舶报;2009年
3 记者 曾立;重庆跨座式单轨交通技术国际领先[N];重庆日报;2012年
4 本报记者 陈斌 熊曼娜;重庆:单轨交通风驰山城[N];中国建设报;2013年
5 记者 张亦筑;我市跨座式单轨交通技术国际领先[N];重庆日报;2013年
6 记者 廖雪梅 实习生 冯忠杰;我市单轨技术“走出去”步伐加快[N];重庆日报;2014年
7 胡丽娟 本报记者 冷德熙 马爱平;“产业化和标准化是重庆单轨创新的最大特色”[N];科技日报;2013年
8 本报记者 冷德熙;跨座式单轨:比地铁更经济更环保[N];科技日报;2014年
9 本报记者 冷德熙;流动的彩虹:山城创新变奏[N];科技日报;2013年
10 本报记者 冷德熙;流动的彩虹:山城创新变奏[N];科技日报;2013年
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 马继兵;跨座式单轨交通系统结构静动力行为研究[D];西南交通大学;2008年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 赵冯兵;重庆跨座式单轨交通车辆振动荷载反分析[D];重庆交通大学;2011年
2 钱惠静;山区跨座式单轨交通运营安全评价研究[D];重庆交通大学;2009年
3 周勇;跨座式单轨交通工程设计与研究[D];西南交通大学;2002年
4 董阁;跨座式单轨交通应急梁拼装控制系统和支撑垫石定位分析系统开发[D];北京交通大学;2009年
5 洪华南;城市跨座式单轨交通运营管理研究[D];西南交通大学;2003年
6 吴洪博;跨座式单轨交通车辆车体结构分析研究[D];重庆交通大学;2009年
7 张建全;跨座式单轨车动力学研究[D];西南交通大学;2009年
8 李振华;跨座式单轨交通平移式道岔静、动力学分析[D];北京交通大学;2010年
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10 刘伟;跨座式单轨交通车辆转向架综合试验台液压系统研究[D];重庆大学;2010年
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