绪论
选题背景及意义
随着我国经济和建设的飞速发展，高速铁路建设也成为了国家重要的基础建设之一，而高速铁路很多路段都以桥梁的型式出现，2010年铁路规划高速客运网己达20000公里。在新建的客运专线线路中，80%以上为高架桥梁。随着桥梁服役时间的增加，由于环境载荷作用、疲劳效应、腐蚀效应和材料老化等不利因素对设施的长期影响，桥梁结构将不可避免地产生自然老化、损伤积累等各种各样的疲劳和损伤。桥梁的检测也是新建桥梁设计阶段就应考虑的问题。加之养护技术落后，桥梁养护的难度较大，不及时消除桥梁建设、运行中的安全隐患，势必造成经济和人员的巨大损失。而不合理的、过早的改造又是一项巨大的经济负担，将耗费大量资金，并引发交通中断等许多社会问题，这就使桥梁的检测和维护显得尤为重要。所以，要想提高高速铁路桥梁的技术状况和通行能力，延长桥梁的工作年限，必须高度重视桥梁的养护检测管理。而现今高速铁路桥梁式与传统铁路桥梁有很大区别，桥梁两侧无人行便道，道路封闭性增强，并在桥梁两侧加装防风隔音屏障。故传统铁路桥梁检测车已无法满足当今高速铁路桥梁检测的作业需求。目前国内外尚无专门用于铁路和高速铁路桥梁检测维修的专用设备，因此，设计开发一种安全有效的桥梁检测车尤为必要。
对桥梁的结构损伤采取有效手段进行监测、预测和控制，硕博论文网sblunwen.com是专业论文网站, 提供自考毕业论文致谢词，专科毕业论文致谢词，硕士毕业论文致谢词，职称论文致谢词。联系方式：QQ 1847080343，电话13795489978。除了可以发现桥梁当时的结构是否损坏或服务功能是否降低，确保交通枢纽的安全和正常运行外，并可获得下列的效益:提供桥梁状况信息，如果根据检测结果显示桥梁某段已不能确保列车行驶安全，可采取列车禁止通行措施等，以确保不发生大的危险;提供高速铁路桥梁损害程度的数据，检测车安装工业摄像头可记录裂缝宽度等信息;可到完整的桥梁状况信息，实时记录的信息可以保存，并为以后的桥
梁结构分析提供参考依据;降低检测成本，桥梁检测车可连续检测，有效地减低桥梁检测维护成本;适时维修，检测车提供检修平台，可供检修人员实施对损伤处进行处理;为设计新的桥梁结构提供参考和依据
本研究的目的和意义在于:
(1)本研究方案是用于高速铁路桥梁检测维修的专用设备，不占用轨道和便道，不受“天窗”时间限制，为更多类似设备研究和开发，提供参考和借鉴，为我国高速铁路桥梁检测专用车提供设计依据。
(2)可更准确判断桥梁实际工作状况，为桥梁加固或大修提供依据避免生命财产的损失。
(3)可提供维修平台，及时维修，消除危害桥梁状况，提供公共安全保障，可将检测仪送到桥底的各个位置检测桥梁底部缺陷，取代人工探身桥底的检测方式，建立安全、可靠的无危险工作环境。
(4)本研究采用数字样机技术，在物理样机制造前可定量和定性地预测新型桥梁检测车的主要性能和参数，有效降低桥梁检测车的试制成本，提高物理样机的可靠性。
1. 2桥梁检测车的国内外研究现状
是可以为桥梁检测人员在检测过程中提供作业平台，装备有桥梁检测仪器和设备，用于流动检测或维修作业的专用车辆。它可以随时移动位置，应该安全、快速、高效地让检测人员进入作业位置进行流动检测或维修作业。铁路桥梁检测车工作时不应影响正常的列车运行，而且可以在不收回臂架的情况下慢速行驶，同时能对桥底面桥墩进行尽可能的全面检测。其检测的范围有桥梁梁体本身，支座，桥墩以及连接螺栓等，还具有通过桥墩的能力。铁路桥梁检测车应具有效率高、安全性好、适应性强、功率消耗低等优点，专用于高速铁路桥梁的预防性检查和维修作业，并为操作者在检测每一组成部分时提供安全保障，还可用于环境险恶不适合人工检测的场合。
桥梁检测车(或称桥梁检测维修车，Bridge-inspection Vehicle)根据工作装置结构型式的不同可分为折叠臂式和析架式两种
(1)折叠臂式桥梁检测车也叫吊篮式桥梁检测车，如图1.1所示。此检测车结构小巧，一般设计采用一级伸缩、二级回转、三级变幅机构，形成三维空间，这样就使得检测车在空间运动系中有6个自由度。此种检测车可以装配有线控制或者无线控制，可使在吊兰的工作人员方便地操作到达桥底的任何一个地方，受环境和桥梁结构制约少，工作灵活。这种检测车载重比较小，只能承载2名左右工作人员，载重一般只有200-300kg，工作面积小，不能带大型的检测设备，在桥下和桥上不能方便的通行。折叠臂式桥梁检测车只能在桥下做点阵式检测，检测过程中作业幅度小，检测过程中还需要经常移动和旋转吊蓝，作业效率相对较低
3.2 桥梁检测车虚拟样机几何............ 41-45
3.2.1 ADAMS与Solidworks的数据............ 41-42
3.2.2 在ADAMS中建立桥梁检测车............ 42-45
3.3 桥梁检测车运行工况............ 45-52
3.3.1 桥梁检测车仿真............ 45-46
3.3.2 桥梁检测车工作............ 46-49
3.3.3 ADAMS步控函数............ 49-51
3.3.4 工作步控函数............ 51-52
3.4 桥梁检测车工作过程............ 52-58
3.4.1 桥梁检测车工作............ 53-55
3.4.2 桥梁检测车工作............ 55-58
3.5 桥梁检测车驱动平稳性............ 58-60
3.6 基于ADAMS分析结果的............ 60-63
3.7 本章小结............ 63-65
4 桥梁检测车主体桁架结构............ 65-81
4.1 有限元法及有限元软件............ 65-68
4.1.1 有限元法简介............ 65-66
4.1.2 有限元分析软件............ 66-68
4.2 桥梁检测车整体桁架............ 68-70
4.2.1 有限元模型建立............ 68-69
4.2.2 桥梁检测车桁架............ 69
4.2.3 桥梁检测车桁架............ 69
4.2.4 桥梁检测车桁架结构............ 69-70
4.3 导向梁静力学............ 70-74
4.3.1 导向梁中部............ 71-73
4.3.2 导向梁端部受............ 73-74
4.4 导向梁桁架结构可............ 74-75
4.5 检测车桁架结构倾............ 75-76
4.6 桥梁检测车桁架结构............ 76-80
4.6.1 导向梁桁架结............ 77-78
4.6.2 底部检修平台桁............ 78-80
4.7 本章小结............ 80-81
结论
本文针对我国高速铁路桥梁检测领域的研制空白，以及对桥梁检测车的巨大需求现状，提出了桥梁检车的机械结构设计方案，在此方案的基础上，进行了机构设计，建立了三维数字化模型，进而对整个方案进行了动力学和有限元的分析，主要完成了以下研究工作:
(l)对国内外铁路桥梁检测车的发展和现状做了调研，根据我国高速铁路的实际情况，提出了适合我国高速铁路桥梁无人行便道情况下检测车的机械结构设计方案。
(2)细化部件设计。根据检测车的任务要求，设计确定了检测车的结构型式，确定了析架结构的布置方式及选材，提出了两种过墩方案，即伸缩过墩和旋转过墩的方案，给出了满足桥梁特殊结构的桥梁检测车的行走方案，对所有结构及设备进行了重量估算并确定了驱动设备选型。