高速移动载荷下的轨道振动特性

作     者：关庆华 王文波 温泽峰 金学松 GUAN Qinghua;WANG Wenbo;WEN Zefeng;JIN Xuesong

作者机构：西南交通大学牵引动力国家重点实验室成都610031 

基　　金：四川省科技计划(2021YFH0006) 牵引动力国家重点实验室自主研究课题(2020TPL-T02)资助项目 

出 版 物：《机械工程学报》 (Journal of Mechanical Engineering)

年 卷 期：2022年第58卷第14期

页      码：296-307页

摘      要：考虑高速移动载荷作用下轨道结构的离散轨枕支撑、钢轨剪切变形及转动惯量对轨道振动响应的影响,建立基于Timoshenko梁的双层黏弹性离散支撑轨道振动模型,利用Fourier变换法求解具有周期性支撑的轨道响应,通过与文献中试验结果对比,验证其在固定简谐载荷下计算结果的正确性。研究表明,轨枕的离散支撑使得轨道刚度呈现周期性变化,跨中最小,轨枕上方最大,形成高速轮轨系统的参数激扰;移动载荷作用使轨道系统呈现以速度为变量的共振特性,载荷原点导纳随车速提高先增大后减小,此外,低速时轨道振动响应最大值出现在载荷点位置,随着速度提高,最大轨道振动响应滞后于载荷点;移动载荷使得轨道系统各阶振动主频出现变化:低阶振动主频随速度提高而降低,达到一定速度时降低为0,之后又随速度提高而上升;高阶振动主频也随速度提高而非线性下降;由于移动载荷的多普勒效应,轨枕离散支撑引起pinned-pinned共振和反共振出现上、下分叉,分叉频率偏移量为轨枕通过频率之半。基于Fourier变换法实现高速移动载荷下的轨道振动响应分析,为高速轨道系统设计提供参考。

主 题 词：铁路轨道 振动 高速移动载荷 固有频率 

学科分类：082304[082304] 08[工学] 080204[080204] 0802[工学-机械学] 0814[工学-地质类] 082301[082301] 0823[工学-农业工程类] 

核心收录：

D　O　I：10.3901/JME.2022.14.296

馆 藏 号：203114213...