重载车辆作用下无砟轨道结构力学分析的任务书.docx

重载车辆作用下无砟轨道结构力学分析的任务书
任务书
重载车辆作用下无砟轨道结构力学分析
一、任务背景
无砟轨道是一种基于弹性垫的铺轨方式，它将轨枕和轨道的铺设联合在一起，减少了轨枕数量，减轻了铺设工作，也提升了弹性垫对震动和噪音的良好阻尼效果。但在轨道结构设计中应该考虑到车辆荷载作用，这对保证车辆行驶的安全性和提高运输效率至关重要。轨道结构不仅要满足强度和刚度要求，而且应该具备良好的耐久性、回弹性和抗沉降性。为此，本课题旨在对重载车辆作用下无砟轨道结构力学分析，提出科学且可行的结构设计方案，保证无砟轨道的坚固稳定，保障铁路运输的可靠性和安全性。
二、任务目标
1.研究无砟轨道结构整体力学，探究由荷载引起的破坏特征和伸缩变形机理，掌握无砟轨道原理和工程应用方法；
2.利用大型有限元软件对无砟轨道进行建模与分析，对其整体效应进行有限元模拟，仿真车轮和无砟轨道接触的动态响应和冲击载荷，获取相应的应力、变形和动态响应等数值计算结果；
3.通过分析和评估，提出针对轨道结构强度和刚度分配的最优化方案，基于现有设计方案提出改进措施，并针对重载车辆的运行情况，调整设计方案；
4.结合实际情况，提出运维和维修措施，减轻车辆荷载作用对无砟轨道结构的破坏，保障铁路运输的可靠性和安全性。
三、任务步骤
1.深入了解无砟轨道结构的原理和应用，全面掌握目标系统的技术特点，制定研究方案和实验计划；
2.利用现有的带有科研意义的无砟轨道线路，进行现场采集，收集车轮动态和无砟轨道响应的相关数据，进行数据分析和整理；
3.将采集到的数据输入到大型有限元软件中，进行建模与分析，完成无砟轨道结构的有限元模拟，获取轨道结构的力学特性参数，包括应力、变形和动态响应。
4.对轨道结构载荷进行分析，研究引起破坏特征的荷载类型，提出最优化方案，并基于现有设计方案可能存在的缺陷，提出改进措施，并针对重载车辆的运行情况进行设计方案调整。
5.考虑到无砟轨道运维性的重视，提出相应的维护、养护和维修方案，减轻车辆荷载作用对无砟轨道结构的破坏，保障铁路运输的可靠性和安全性。
四、任务成果
1.针对重载车辆作用下无砟轨道结构力学分析的研究报告，包括实验设计、数据分析、模拟计算结果和方案建议等；
2.基于实验数据和计算分析的无砟轨道结构设计方案，解决了现有设计方案的不足，并且能够适应重载车辆的需求，提高了运输效率；
3.根据任务目标和具体实践分析提出的维护、养护和维修方案，可以帮助铁路公司和相关管理部门，减轻车辆荷载对无砟轨道结构的破坏，保障铁路运输的可靠性和安全性。
参考文献：
1.龚怡诗.无砟轨道结构有限元分析及性能评价[D].中国矿业大学,2017.
2.赵娜娜.无砟轨道新材料的应用及优化设计[J].河北科技大学学报,2016.
3.叶志勇,付文瑜.无砟道轨枕原理及应用研究[J].现代交通技术,2017，4(1):20-23.
4.吴亚飞,尚建东,王志强.各地无砟轨道的应用和技术推广[J].机车电传动,2019.