基于abaqus对高速铁路环境振动的数值模拟及振动特性分析

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1、文宝京交万方数据硕士学位论文基于ABAQUS对高速铁路环境振动的数值模拟及振动特性分析Ⅻ腿RICALSMⅡ，ATl0INANDⅥBRATl0INCHARACTERISTICANALYSISOFH1GH—SPEEDRAIIN州INDUCEDENVⅡ之ONN正NTALVⅡ≥RATIONSBASEDONABAQUS(国家自然科学基金资助项目：51108023)(北京高等学校青年英才计划项目：YETP0557)作者：王福星导师：曹艳梅北京交通大学2014年9月万方数据学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、

2、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，提供阅览服务，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。学校可以为存在馆际合作关系的兄弟高校用户提供文献传递服务和交换服务。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者签名：王福星导师签名：签字日期：2DI牟年9月，吕日嗜棚签字日期：为／忙c}月f子日万方数据学校代码：10004密级：公开北京交通大学硕士学位论文基于ABAQUS对高速铁路环境振动的数值模拟及振

3、动特性分析Mm伍IUCALSn仉Ⅱ，A=nONANDV【BRAnONCHARACTERISTICANALYSISOFmGH．SPEEDRAIIN州INDUCEDE阿Ⅵ吸ONM匝_NTALVⅢR加ONSBASEDONABAQUS(国家自然科学基金资助项目：51108023)(北京高等学校青年英才计划项目：YETP0557)作者姓名：王福星导师姓名：曹艳梅学号：11121287职称：副教授学位类别：工学学位级别：硕士学科专业：桥梁与隧道工程研究方向：环境振动北京交通大学2014年9月万方数据致谢历时将近一年的时间终于将这篇论文写

4、完了，回顾整个论文写作过程，我感到非常欣慰，欣慰的是我不仅收获了很多专业知识，而且还开拓了自己的视野，锻炼了自己的心态。我最想感谢的人就是我的导师曹艳梅老师，是她为我答疑解惑，帮助我越过了论文写作过程中的许多障碍，她严谨的治学态度和科学的工作方法给了我极大的帮助和影响，培养了我良好的科研精神。在此，我向我的指导老师表示最诚挚的谢意!还有很多周围的同学和朋友，他们在我论文的撰写和排版过程中给了我热情的帮助，也非常感谢他们。最后还要感谢我的家人，是他们的理解和支持使我能够专心完成我的学业!由于我的学术水平有限，所写论文难免有不足

5、之处，恳请各位老师和学友批评和指正!万方数据摘要高速铁路具有速度快，输送能力大以及安全舒适等特点，近年来我国的高速铁路发展迅猛，然而，高速列车运行时所引起的周围地面及临近建筑物的振动会对人们正常的生产和生活造成不利的影响，严重时甚至会造成地基的软化，钢轨的疲劳失效，供给列车的电源中断，对列车运行安全性造成影响。因此，如何正确地模拟移动列车产生的振动已经成为一项基础性的研究工作。本文在总结了铁路交通诱发的环境振动研究内容和研究方法的基础上，对无砟轨道条件下高速列车诱发的环境振动的振动特性和衰减规律进行了研究。主要研究内容如下：

6、(1)利用有限元软件ABAQUS建立了高速列车．无砟轨道一地基土动力相互作用三维模型，其中列车模型中车体、转向架、轮对均被视为刚体，采用具有二系悬挂系统的车辆垂向分析模型；为防止有限元边界处的振动波反射，地基土采用了有限元一无限元耦合模型进行模拟，轨道不平顺则基于德国高速铁路轨道不平顺谱，采用逆傅氏变换法，通过MATLAB编程进行了模拟。(2)建立了移动荷载．地基土三维模型，分析了不同的荷载移动速度对自由场地地面振动特性和传播规律的影响。(3)利用建立的高速列车．无砟轨道．地基土动力相互作用三维模型，讨论了自由场地地基土的振

7、动特性和衰减规律，并且通过变换参数分析了地基土的阻尼比、软硬土对高速列车通过时引起的自由场地的振动特性和传播规律的影响。关键字：高速列车；ABAQUS；数值模拟；自由场地；振动特性；衰减规律万方数据ABSTRACT111ehigh-speedrailwayhascharacteristicsoffastspeed,largeconveyingcapacity,safetyandcomfort．Inrecentyears，thehigh-speedrailwaydevelopsveryfastinChina．However,w

8、henthehigh-speedtrainisrunning，vibrationsofthesurroundinggroundandnearbybuildingsc；tusedbythehigh-speedtrainmayhavebadeffectsonpeople’Slivingandp