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《鋼彈簧浮置板軌道參數研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第32卷,第1期中國鐵道科學Vol32No12011年1月CHINARAILWAYSCIENCEJanuary,2011文章編號:10014632(2011)01003006鋼彈簧浮置板軌道參數研究1,2111丁德云,劉維寧,李克飛,孫曉靜(1.北京交通大學土木建筑工程學院,北京100044;2.北京城建設計研究總院有限責任公司,北京100037)摘要:針對鋼彈簧浮置板軌道參數變化對其動力特性的影響,選取道床板長度、道床板厚度、彈簧剛度、支承間距、扣件剛度5個參數及其不同水平值,進行正交試驗,并
2、建立相應的三維有限元模型。采用模態(tài)分析方法對鋼彈簧浮置板軌道進行動力特性研究,獲得了軌道的固有頻率和振型,分析其傳導比特性。分析結果表明:影響鋼彈簧浮置板軌道低階固有頻率的主要參數是支承間距、道床板厚度和彈簧剛度,而影響高階固有頻率的主要參數是道床板長度;無論參數如何改變,鋼彈簧浮置板軌道主要以道床板的振動為主;傳導比最大峰值出現在基頻附近,且隨著道床板長度的增加而增大。關鍵詞:鋼彈簧浮置板軌道;參數;正交試驗;模態(tài)分析;傳導比中圖分類號:U2132文獻標識碼:A浮置板軌道自1965年首次在德國使用以來,其良好的減振降噪性能逐漸被認可并
3、大量應用于城1問題描述[14]市軌道交通。目前,國內城市在軌道交通建設的特殊線路地段采用了浮置板軌道。例如:北京地試驗用鋼彈簧浮置板軌道模型比例為11,鐵4,5,9,10和13號線的特殊地段均采用了鋼長度為600m,截面寬和高分別為350和045彈簧浮置板軌道;香港地鐵、廣州地鐵1,2號線m,形狀如圖1所示。在軌道的道床板上預留了安采用橡膠浮置板軌道;廣州地鐵4號線采用鋼彈簧裝鋼彈簧的孔洞,按120,180和240m調整鋼浮置板軌道;深圳地鐵一期工程、上海地鐵2,4,彈簧的支承間距變化。鋼彈簧剛度按北京地鐵工程9號線采用橡膠、鋼彈簧浮
4、置板軌道;南京地鐵1號線采用鋼彈簧浮置板軌道等。國內外學者對鋼彈簧浮置板在軌道交通中減振[39]降噪的應用、設計與施工做了大量的研究工作,從理論解析、數值仿真等方面,對其動力特性、減振效果等進行了一系列細致的研究,為地鐵減振降噪提供了有力的依據。為了進一步研究鋼彈簧浮置板軌道的隔振性能,北京交通大學聯(lián)合其他單位設計了浮置板軌道,在北京交通大學軌道減振與振動控制試驗室內進行低頻振動試驗。試驗中,改變鋼彈簧的支承間距和彈簧剛度,研究鋼彈簧浮置板軌道低頻減振特[10]性。作為實驗室試驗的拓展研究,本文采用有限元方法,以試驗室內的鋼彈簧浮置板軌道模型為對象,研
5、究了鋼彈簧浮置板軌道參數變化對其動力圖1鋼彈簧浮置板軌道的平面與剖面圖(單位:m)特性的影響。收稿日期:20100330;修訂日期:20101110基金項目:國家自然科學基金資助項目(50538010,510008017);北京交通大學博士創(chuàng)新基金資助項目(141067522)作者簡介:丁德云(1980),男,江蘇徐州人,博士。第1期鋼彈簧浮置板軌道參數研究31-1表2試驗正交表中常用的530和690MN!m來設計。鋼軌選用T60軌;扣件采用DTVI2型,間距為060m。參數樣本道床板彈簧剛
6、度/支承間道床板扣件剛度/假定道床板寬度(350m)和扣件間距(060號-1-1長度/m(MN!m)距/m厚度/m(MN!m)m)均保持不變,選取鋼彈簧浮置板軌道的道床板11(6)1(530)3(240)2(035)2(40)長度、彈簧剛度、支承間距、道床板厚度和扣件剛212(690)1(120)1(025)1(30)313(850)2(180)3(045)3(50)度等5個參數進行軌道模態(tài)分析。對于不同的參數42(12)1212選取不同的水平值,具體數值見表1。522331623123表1浮置板軌道參數選取73(18)11318
7、32223參數933312水平道床板彈簧剛度/支承間道床板扣件剛度/104(24)1113長度/m(MN!m-1)距/m厚度/m(MN!m-1)11422321653012002530124332121269018003540135(30)13333188502400455014521224241553211530166(36)122163617623131863132若對上述參數進行完全組合,需要進行6?43=486次試驗。為了既能減少試驗的次數又能夠全面反映試驗的內在規(guī)律,利用正交試驗法進行優(yōu)選。2正交試驗設計[11,12]
8、正交試驗利用#正交表?安排試驗。試驗中,共取5個參數,其中1個參數有6個水平值
