垂向和横向双向耦合的格林函数轨下基础建模及求解方法

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作者 郭无极 曾志平 +2 位作者 李沛成 王卫东 李平 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期1795-1806,共12页

格林函数方法作为一种高效的动力学求解手段,在提升周期性结构动力学分析效率方面具有显著优势。为提升列车-轨道-轨下基础耦合动力的计算效率与精度,本文对考虑垂向和横向耦合作用的格林函数轨下基础模型的建模方法及求解方法进行研究... 格林函数方法作为一种高效的动力学求解手段,在提升周期性结构动力学分析效率方面具有显著优势。为提升列车-轨道-轨下基础耦合动力的计算效率与精度,本文对考虑垂向和横向耦合作用的格林函数轨下基础模型的建模方法及求解方法进行研究。基于格林函数的互易性、轨道结构的周期性、对称性及振动的衰减性,提出一种激励点和观察点的选择方法;同时考虑垂向和横向的耦合作用,通过求解脉冲作用下轨下基础有限元模型的响应,提出轨下基础格林函数模型的建模方法;结合列车-轨道-轨下基础耦合动力学理论,进一步提出以格林函数模型作为轨下基础的求解方法。为验证方法的准确性,在地铁常见的铺设长轨枕整体道床的圆形隧道中开展现场测试,记录实车通过时钢轨的垂向位移及隧道壁的垂向振动加速度。以测试工况为研究对象,进行列车-轨道-隧道-土体耦合动力学仿真分析。研究结果表明:与传统有限元模型相比,单纯考虑垂向耦合作用的格林函数模型计算效率提高至少87.00%,考虑垂向和横向双向耦合作用的模型效率提高至少55.08%;在实测行车条件下,钢轨最大垂向位移约为0.35 mm,由本文方法仿真计算所得钢轨最大垂向位移约为0.33 mm,相对误差小于5.72%;与实测行车条件下隧道壁振动加速度进行比较,本文方法对振源强度的计算相对误差小于8.19%。 展开更多

关键词 列车-轨道-轨下基础耦合动力学 轨下基础格林函数模型 车致振动 模型验证

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基于强迫振动的列车-轨道-轨下结构垂向耦合动力分析方法及工程应用 被引量：12

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作者 高芒芒 李国龙 +3 位作者 杨飞 杨静静 赵文博 尤明熙 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期50-58,共9页

将线路与线下结构分解为钢轨子系统和轨下结构子系统,其中钢轨子系统由上层钢轨和下层扣件一一对应的2层节点组成,钢轨处理为具有弹性离散点支承的连续梁,钢轨与扣件间的约束用弹簧-阻尼单元模拟,采用强迫位移和强迫速度的方法处理轨下... 将线路与线下结构分解为钢轨子系统和轨下结构子系统,其中钢轨子系统由上层钢轨和下层扣件一一对应的2层节点组成,钢轨处理为具有弹性离散点支承的连续梁,钢轨与扣件间的约束用弹簧-阻尼单元模拟,采用强迫位移和强迫速度的方法处理轨下结构对钢轨系统的作用,钢轨系统对轨下结构的作用则以外荷载方式施加,建立基于强迫振动的列车-轨道-轨下结构垂向耦合动力分析方法。应用该方法进行局部扣件失效对线路和车辆动力响应影响分析。结果表明:该方法能准确分析存在局部病害基础设施的动力特性;局部的扣件失效对轨下结构和车体振动影响较小,但会显著加剧轮轨之间的振动响应,车速350 km·h^(-1)时钢轨最大垂向位移为正常值的2.94倍,钢轨最大垂向振动加速度为正常值的2.97倍,最大轮轨力和轮重减载率分别较正常值增大了22.0%和50.2%。 展开更多

关键词 列车-轨道-轨下结构 耦合动力分析 强迫振动 振动响应 扣件 失效

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基于多车精细建模的曲线地段重载列车-轨道系统动力性能研究 被引量：15

3

作者 高亮 王璞 +1 位作者 蔡小培 叶军 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2014年第22期1-6,12,共7页

建立考虑多车效应的重载列车-轨道系统精细化动力分析模型，对车辆、钩缓装置中各种细部构件及部件间接触摩擦等作用机制进行精细模拟，基于Hertz理论及FASTSIM算法进行轮轨接触计算。利用自主研发设备通过现场参数试验进行轨道建模。... 建立考虑多车效应的重载列车-轨道系统精细化动力分析模型，对车辆、钩缓装置中各种细部构件及部件间接触摩擦等作用机制进行精细模拟，基于Hertz理论及FASTSIM算法进行轮轨接触计算。利用自主研发设备通过现场参数试验进行轨道建模。深入研究重载铁路曲线地段列车-轨道系统动力性能及曲线参数影响规律。结果表明，缓和曲线地段轮轨相互作用规律复杂，列车不同位置车轮受力呈现迥异变化趋势及幅度，前后缓和曲线轮轨相互作用亦完全不同，主要由超高顺坡及车辆构造所致；缓和曲线长度过短可导致超高顺坡过大不利列车运行，缓和曲线长度对动力性能影响曲线往往存在拐点，建议以拐点值限定最小缓和曲线长度；增长缓和曲线可有效减弱轮轨相互作用，并主要通过减缓列车首车及导向轮对磨耗降低整体磨耗；随缓和曲线长度不断增加，对动力性能改善效果越不明显。我国重载铁路小半径曲线超高设置通常偏大，建议适当降低超高值、设置10％～20％欠超高，利于改善轮轨受力、减缓磨耗。增大曲线半径利于减弱轮轨相互作用及磨耗，但半径越大改善作用越小。 展开更多

关键词 重载铁路 曲线 列车-轨道耦合动力学 多车效应

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高速铁路无砟轨道关键设计参数动力学研究 被引量：37

4

作者 蔡成标 徐鹏 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第4期493-497,共5页

应用列车-线路耦合动力学理论,分析了高速铁路无砟轨道关键设计参数,包括设计轮重、疲劳检算轮重、轨道合理刚度、路桥过渡段路基面支承刚度、路基不均匀沉降、轨面变形折角及钢轨挠度变化率.结果表明：设计轮重可取为静轮重的3.0倍;疲... 应用列车-线路耦合动力学理论,分析了高速铁路无砟轨道关键设计参数,包括设计轮重、疲劳检算轮重、轨道合理刚度、路桥过渡段路基面支承刚度、路基不均匀沉降、轨面变形折角及钢轨挠度变化率.结果表明：设计轮重可取为静轮重的3.0倍;疲劳检算轮重系数可取为1.50;轨下基础刚度的合理范围为20-30 MN/m;路桥过渡段路基面支承刚度的合理值为500-1 000 MPa/m;路基不均匀沉降幅值、轨面变形折角和钢轨挠度变化率应分别控制在波长的1.0‰、1.5‰及0.3 mm/m以下. 展开更多

关键词 高路铁路 无砟轨道 列车-线路耦合动力学 设计参数

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地铁线路隧道沉降对车辆-轨道系统力学特性的影响 被引量：4

5

作者 赵闻强 高亮 +2 位作者 肖宏 钟阳龙 侯博文 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第S1期107-113,共7页

为评估地铁线路隧道沉降对车辆-轨道系统力学特性的影响,基于有限元(FE)方法和车辆-轨道耦合动力学理论,建立地铁车辆-轨道-下部基础动力学耦合模型,并以北京某地铁线路为例,分析沉降作用下系统的静、动力学特性。研究结果表明:上部不... 为评估地铁线路隧道沉降对车辆-轨道系统力学特性的影响,基于有限元(FE)方法和车辆-轨道耦合动力学理论,建立地铁车辆-轨道-下部基础动力学耦合模型,并以北京某地铁线路为例,分析沉降作用下系统的静、动力学特性。研究结果表明:上部不平顺幅值与沉降幅值基本呈1∶1传递;在沉降区边界道床有拉裂的风险;车辆进入沉降区域后,轮轨垂向力因下凹曲线变化率影响出现冲击-减载-平稳-冲击现象;随着沉降量的增加,车辆动力学指标基本呈线性增长,沉降幅值从5 mm增长至20 mm,车体加速度峰值由0. 167 m/s^2增加至0. 259 m/s^2,增加了55. 08%。 展开更多

关键词 地铁 基础变形 沉降 变形传递 车辆-轨道耦合动力学

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基于悬浮控制算法的磁浮列车动力学仿真研究 被引量：8

6

作者 黎松奇 张昆仑 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期179-184,共6页

使用MATLAB建立了EMS型磁浮列车一节完整车厢的动力学模型,模型描述了车体-悬浮架-弹性轨道之间的关系,并具有4个自由度。仿真分析了车辆以200 km/h速度通过弹性轨道,当悬浮控制器分别采用3种不同的控制算法时车-轨耦合振动的系统动力... 使用MATLAB建立了EMS型磁浮列车一节完整车厢的动力学模型,模型描述了车体-悬浮架-弹性轨道之间的关系,并具有4个自由度。仿真分析了车辆以200 km/h速度通过弹性轨道,当悬浮控制器分别采用3种不同的控制算法时车-轨耦合振动的系统动力学行为。仿真结果表明,在一定速度以及固定的车辆-轨道物理参数条件下,悬浮控制器采用不同的控制算法,车体-悬浮架-轨道各自的动力学行为有明显差异,磁浮列车的安全性与舒适性互相矛盾。理想的悬浮控制器算法应该在保证列车安全性的前提下,尽可能提高舒适性,同时通过改良悬浮控制算法可以提高车-轨耦合振动过程中系统的动态性能。此研究对于完善磁浮列车悬浮控制器设计具有参考价值。 展开更多

关键词 磁悬浮列车 车-轨耦合振动 悬浮控制器 动力学仿真

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轨道刚度对列车走行性能的影响 被引量：23

7

作者 翟婉明 蔡成标 王开云 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第6期80-83,共4页

列车运行品质不仅取决于机车车辆本身的动力学性能 ,而且还受到来自轨道方面因素 (如轨道弹性、轨面几何不平顺等 )的影响。本文从车辆 /轨道相互作用整体系统的角度 ,运用车辆 -轨道耦合动力学理论 ,首次研究了轨道结构各部件刚度对列... 列车运行品质不仅取决于机车车辆本身的动力学性能 ,而且还受到来自轨道方面因素 (如轨道弹性、轨面几何不平顺等 )的影响。本文从车辆 /轨道相互作用整体系统的角度 ,运用车辆 -轨道耦合动力学理论 ,首次研究了轨道结构各部件刚度对列车走行性能的影响规律。结果表明 ,轨道刚度对机车车辆走行部的振动行为有较大影响 ,但对车体平稳性的影响不明显。 展开更多

关键词 列车 走行性能 轨道刚度 车辆-轨道耦合动力学

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减轻列车轮轨横向动力作用的技术措施 被引量：5

8

作者 封全保 孙守光 +2 位作者 王开云 翟婉明 刘建新 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期40-44,共5页

基于铁道车辆-轨道耦合动力学理论及仿真分析系统,分析了机车车辆悬挂参数、结构参数及轨道结构参数对轮轨横向相互作用的影响,在此基础上提出了降低轮轨横向动力作用的技术措施:(1)一系水平定位刚度(纵向和横向刚度)对轮轨横向动力作... 基于铁道车辆-轨道耦合动力学理论及仿真分析系统,分析了机车车辆悬挂参数、结构参数及轨道结构参数对轮轨横向相互作用的影响,在此基础上提出了降低轮轨横向动力作用的技术措施:(1)一系水平定位刚度(纵向和横向刚度)对轮轨横向动力作用影响较大,刚度值选取的基本设计原则是,在充分满足运动稳定性的前提下,尽可能降低刚度值;(2)二系水平(包括纵向和横向)刚度对轮轨横向动力作用影响不明显,设计时,应更多地考虑机车车辆的平稳性;(3)簧下质量对轮轨横向动力作用影响较大,较小簧下质量,将使轮轨横向动力作用得到显著的降低;(4)较低的扣件横向刚度、扣件垂向刚度及道床横向刚度等参数值将有利于降低轮轨横向动力作用。 展开更多

关键词 列车 轮轨横向动力作用 低动力 车辆-轨道耦合动力学 技术措施

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路基不均匀沉降对地铁A型车辆动力学特性影响研究 被引量：14

9

作者 张克平 石广田 和振兴 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第17期165-170,共6页

路基不均匀沉降会导致轨道变形,进而映射到钢轨造成轨面不平顺,对行车安全和运行平稳性带来影响。针对城市轨道交通整体道床典型轨道结构,基于车辆-轨道耦合动力学理论,建立考虑轨道自重荷载和轮轨接触关系的车辆-整体道床无砟轨道空间... 路基不均匀沉降会导致轨道变形,进而映射到钢轨造成轨面不平顺,对行车安全和运行平稳性带来影响。针对城市轨道交通整体道床典型轨道结构,基于车辆-轨道耦合动力学理论,建立考虑轨道自重荷载和轮轨接触关系的车辆-整体道床无砟轨道空间耦合动力学实体模型,分析了路基不均匀沉降条件下车辆行驶速度、路基不均匀沉降波长和幅值等参数对车辆动力学特性的影响。分析结果表明:随着车辆行驶速度和路基沉降幅值的增大,车辆系统动力学响应也响应增大,当速度超过85 km/h时对行车安全性和舒适性均造成不利影响,且路基不均匀沉降引起车辆动力学响应的敏感幅值为30 mm;路基沉降波长对车辆动力学特性的影响呈先增大后减小的变化规律,其中在波长为20~30 m时对车辆动力学特性影响最为显著。 展开更多

关键词 城市轨道交通 路基不均匀沉降 无砟轨道 车辆-轨道耦合动力学 轨面不平顺

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长大列车通过弹性曲线轨道仿真求解方法研究 被引量：3

10

作者 刘鹏飞 王开云 翟婉明 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第1期31-37,共7页

为解决长大列车与连续长弹性轨道的同步仿真问题,以列车通过曲线轨道为例,采用重载列车-轨道耦合动力学模型,分析了压钩力作用下轨道结构与30 t轴重列车的动态特性,提出了长大重载列车与轨道动态相互作用仿真时模型的简化求解方法.该方... 为解决长大列车与连续长弹性轨道的同步仿真问题,以列车通过曲线轨道为例,采用重载列车-轨道耦合动力学模型,分析了压钩力作用下轨道结构与30 t轴重列车的动态特性,提出了长大重载列车与轨道动态相互作用仿真时模型的简化求解方法.该方法将庞大的列车/轨道耦合振动系统以有限数目的三维车辆模型代替,并考虑其轨下基础结构弹性,从而极大缩减系统运动自由度.研究结果表明:列车可简化为单质点车辆模型和三维车辆模型混合的短编组列车,当模型中只包含一个三维车辆模型,且其前、后车辆均以单质点模拟时,计算结果偏低;列车承受2 200 k N压钩力并通过400 m半径曲线线路时,货车最大轮轨横向力和垂向力较多节三维货车编组模型的计算结果分别低估了24%和4%,钢轨横向、垂向位移则被低估了20%和8%;端部车辆采用单质点模型、中部采用三维车辆模型的车辆数至少为3时,才能较为准确地反映中间目标车辆处轮轨作用力和其下部轨道结构的动态特性. 展开更多

关键词 重载列车 弹性曲线 压钩力 车辆-轨道耦合动力学 仿真求解

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桥墩沉降下山地齿轨车辆基本振动特性

11

作者 陈兆玮 张梦琪 +2 位作者 王浪 陈志辉 杨吉忠 《振动工程学报》 北大核心 2025年第8期1912-1921,共10页

齿轨铁路线路存在大量超大坡度桥梁,而桥墩沉降问题难以避免,这将导致齿轨线路平顺性下降,威胁列车运行安全性和平稳性。针对该问题,本文基于列车-轨道-桥梁动力相互作用理论和齿轮动力学,建立考虑齿轮-齿轨非线性啮合行为和轮轨非线性... 齿轨铁路线路存在大量超大坡度桥梁,而桥墩沉降问题难以避免,这将导致齿轨线路平顺性下降,威胁列车运行安全性和平稳性。针对该问题,本文基于列车-轨道-桥梁动力相互作用理论和齿轮动力学,建立考虑齿轮-齿轨非线性啮合行为和轮轨非线性接触行为的山地齿轨车辆-齿轨(轨道)-桥梁耦合动力学模型,探究3种不同桥墩沉降形式(单桥墩沉降、连续桥墩沉降、间隔桥墩沉降)下齿轮-齿轨啮合行为以及齿轨车辆动态特性,并在此基础上对比了不同形式桥墩沉降对齿轨车辆振动的影响程度。研究结果表明:桥墩沉降对齿轨系统的影响主要体现在车辆垂、纵向加速度方面,其振动主频分别位于1~2 Hz之间和8~9 Hz之间;单墩沉降工况与双墩沉降工况对齿轨-桥梁系统基本振动特性的影响相似,但相比于双墩沉降工况,单墩沉降对齿轨车辆纵向加速度的影响更为显著,同时,其啮合频率波动也明显增大;桥墩沉降会造成齿轮偏移量增大,进而导致齿轮-齿轨啮合不稳定,在桥墩沉降量为6 mm时,开始出现脱啮问题,严重威胁齿轨车辆运行安全性。 展开更多

关键词 齿轨铁路 齿轮-齿轨动力学 桥墩沉降 列车-轨道-桥梁动力相互作用 振动特性

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地铁诱发近轨建筑楼板差异振动

12

作者 陈兆玮 唐靖 +1 位作者 彭淞 曾得峰 《噪声与振动控制》 北大核心 2025年第1期228-235,共8页

为研究地铁对近轨建筑物楼板整体及局部振动的影响,依托成都某工程,研究地铁诱发的建筑物楼板振动特性和传播规律。首先,基于列车-轨道耦合动力学理论和有限元技术,引入黏弹性人工边界,建立列车-轨道-隧道-土体-建筑物耦合动力学模型;其... 为研究地铁对近轨建筑物楼板整体及局部振动的影响,依托成都某工程,研究地铁诱发的建筑物楼板振动特性和传播规律。首先,基于列车-轨道耦合动力学理论和有限元技术,引入黏弹性人工边界,建立列车-轨道-隧道-土体-建筑物耦合动力学模型;其次,实测地铁诱发的土体振动并对数值模型进行验证;然后,研究楼板振动的衰减特性及不同位置楼板的振动差异;最后,研究楼板厚度、建筑总高度对楼板振动的影响。研究表明:楼板振动主频为40Hz;第一层楼板的振动最大;承重柱附近的楼板振动大于楼板中心处的振动;近轨侧楼板振动大于远轨侧;沿楼层高度方向,楼板Z振级先减再增;随着楼板厚度增加,楼板Z振级减小,每增加2 cm的厚度,振动最大可减小2~3 dB;当总楼层数减小时,每减少4层,楼板振动增加1~3 dB。研究思路可为地铁环境振动测试和分析提供参考。 展开更多

关键词 环境振动 地铁振动 列车-轨道耦合动力学 低频振动 振动测试 传播规律

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道岔尖轨轨下刚度改变对轮轨动力性能的影响 被引量：4

13

作者 朱剑月 顾福民 罗雁云 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期198-202,共5页

运用车辆 -轨道耦合动力学理论 ,通过建立道岔垂向几何及刚度不平顺激扰模型 ,模拟计算了提速列车对提速道岔的动力影响 .详细比较了提速道岔尖轨轨下增加弹性前后提速列车对提速道岔的动力作用性能 ,并进行了实验验证 .结果表明 :提速... 运用车辆 -轨道耦合动力学理论 ,通过建立道岔垂向几何及刚度不平顺激扰模型 ,模拟计算了提速列车对提速道岔的动力影响 .详细比较了提速道岔尖轨轨下增加弹性前后提速列车对提速道岔的动力作用性能 ,并进行了实验验证 .结果表明 :提速道岔尖轨轨下增加弹性以后可大大减轻基本轨至尖轨区过渡段轮 -岔垂向相互作用 ,有效改善道岔的动力性能 。 展开更多

关键词 提速道岔 尖轨 弹性 轮轨相互作用 轨下刚度 轮轨动力性能 车辆-轨道耦合动力学理论

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列车荷载下钢轨振动加速度的空间分布特征 被引量：7

14

作者 蔡小培 谭希 +1 位作者 郭亮武 钟阳龙 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第3期459-466,共8页

为了探究列车通过时钢轨振动的基本参数和敏感区域,基于多体动力学软件GENSYS和有限元软件ABAQUS,分别建立车辆-轨道动力学模型和轨道-下部基础有限元模型.以动力学模型计算得到的轮轨力为激励,输入轨道-下部基础有限元模型,计算分析车... 为了探究列车通过时钢轨振动的基本参数和敏感区域,基于多体动力学软件GENSYS和有限元软件ABAQUS,分别建立车辆-轨道动力学模型和轨道-下部基础有限元模型.以动力学模型计算得到的轮轨力为激励,输入轨道-下部基础有限元模型,计算分析车速、轨道不平顺和钢轨支承方式等因素对钢轨加速度的影响.研究结果表明:钢轨加速度从轨头到轨底逐渐减小,轨枕上方轨头加速度明显大于轨枕之间.钢轨加速度对车速最为敏感,车速从200 km/h增加到350 km/h时,无砟轨道轨头加速度从1.476 km/s2增加到2.980 km/s2.连续支承式无砟轨道,钢轨加速度小于传统离散支承式无砟轨道.加速度传感器建议安装在轨头外侧,传感器的采集频率、量程应考虑列车速度、轨道不平顺等影响. 展开更多

关键词 车-轨耦合 轨道动力学 有限元模型 钢轨加速度 传感器

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浮置板与整体道床轨道车轨振动特性对比分析 被引量：5

15

作者 张生延 《铁道标准设计》 北大核心 2016年第11期10-13,共4页

基于车-轨耦合动力学理论,对钢弹簧浮置板轨道和整体道床轨道进行耦合动力学分析。对比地铁车辆在两种轨道上运行时的车体加速度、轮轨相互作用力、钢轨加速度以及轨道板(道床板)振动加速度等指标,对浮置板轨道的应用具有理论指导意义... 基于车-轨耦合动力学理论,对钢弹簧浮置板轨道和整体道床轨道进行耦合动力学分析。对比地铁车辆在两种轨道上运行时的车体加速度、轮轨相互作用力、钢轨加速度以及轨道板(道床板)振动加速度等指标,对浮置板轨道的应用具有理论指导意义。对比从时域和频域分别进行,结果表明,将整体道床轨道替换为浮置板轨道后,车体垂向加速度、轮轨动作用力受到的影响很小,时域幅值略微有减小趋势;钢轨加速度和轨道板(道床板)表面加速度有明显增大趋势,所以浮置板轨道在减小板下振动的同时势必会引起轨道结构振动噪声增大以及疲劳伤损加快等弊端,应加以研究控制。 展开更多

关键词 车-轨耦合动力学 浮置板轨道 整体道床轨道 振动加速度

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嵌入式轨道竖向支撑刚度优化设计 被引量：2

16

作者 何远鹏 罗信伟 +4 位作者 焦洪林 杨刚 韩健 赵悦 肖新标 《城市轨道交通研究》 北大核心 2018年第8期6-11,共6页

有机电车嵌入式轨道主要通过承轨槽内的填充材料固定钢轨并提供连续支撑,其承轨槽内结构复杂,刚度计算没有具体的解析表达式。为此,通过有限元方法分析了影响钢轨竖向支撑刚度的因素和范围,同时建立了有轨电车-嵌入式轨道耦合动力学模型... 有机电车嵌入式轨道主要通过承轨槽内的填充材料固定钢轨并提供连续支撑,其承轨槽内结构复杂,刚度计算没有具体的解析表达式。为此,通过有限元方法分析了影响钢轨竖向支撑刚度的因素和范围,同时建立了有轨电车-嵌入式轨道耦合动力学模型,得到了钢轨竖向支撑刚度对嵌入式轨道动态特性的影响曲线。此外,综合考虑承轨槽填充材料对钢轨和轨道板的动力学特性影响,给出了钢轨竖向支撑刚度的合理取值范围。 展开更多

关键词 嵌入式轨道 承轨槽填充材料 车辆-轨道耦合动力学

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车轮多边形激扰下轨道几何检测数据偏差规律及限值研究 被引量：4

17

作者 魏子龙 孙宪夫 +3 位作者 杨飞 杨国涛 罗国伟 尤明熙 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2023年第7期207-216,共10页

某高速综合检测列车出现因车轮失圆引起的轨道几何检测数据偏差问题,对科学评价轨道平顺状态造成不利影响。为此,在深入分析检测数据异常特征的基础上,建立车轮多边形激扰下的车辆-轨道耦合动力学模型,获取车轮多边形的阶数、幅值等参... 某高速综合检测列车出现因车轮失圆引起的轨道几何检测数据偏差问题,对科学评价轨道平顺状态造成不利影响。为此,在深入分析检测数据异常特征的基础上,建立车轮多边形激扰下的车辆-轨道耦合动力学模型,获取车轮多边形的阶数、幅值等参数对轨道检测数据偏差的影响规律,并提出适用于高速综合检测列车的车轮低阶多边形限值。结果表明,低阶车轮多边形是引起轨道几何检测数据偏差的重要激扰源,会对轨道高低、水平与扭曲不平顺的检测造成干扰,而轨向与轨距不平顺检测所受的影响很小;车轮镟修与磨耗引起的轮径变化对轨道几何检测精度的影响较小,高速综合检测列车车轮的最小允许轮径可与普通运营动车组保持一致;轨道检测系统所在轮对的车轮多边形径跳值不应超过0.10 mm。 展开更多

关键词 高速综合检测列车 车轮多边形 轨道几何检测 车辆-轨道耦合动力学

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基于虚功原理的轨下支承失效动力响应研究

18

作者 杨宏印 吴楠昊 +2 位作者 曹鸿猷 张威 刘章军 《重庆交通大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第7期52-59,共8页

将列车、轨道和桥梁视为3个子结构,基于虚功原理分别推导了三者的动力耦合方程。各子方程按对号入座的方式组装成列车-轨道-桥梁耦合矩阵,其中轨道和桥梁子系统之间采用离散的弹簧-阻尼连接。由于轨下结构的破坏出现轨下支承失效时,计... 将列车、轨道和桥梁视为3个子结构,基于虚功原理分别推导了三者的动力耦合方程。各子方程按对号入座的方式组装成列车-轨道-桥梁耦合矩阵,其中轨道和桥梁子系统之间采用离散的弹簧-阻尼连接。由于轨下结构的破坏出现轨下支承失效时,计算模型应将轨道下端与桥梁相应连接的弹簧-阻尼去除,进而修正原始组装的刚度矩阵和阻尼矩阵。针对轨下支承失效问题,应用该方法分析了轨道和桥梁动力响应的变化规律。结果表明:轨下支承失效改变了连续的轨道支承刚度,导致车辆通过失效区域时的轮轨接触力剧烈变化;只考虑轨道的动力不平顺时,轨下基础支承缺陷对桥梁的位移响应影响较小,但会加剧桥梁的加速度响应;轨下支承失效的范围越大,轮轨接触力和桥梁的加速度越大;对于轨道的位移和加速度,两者会随轨下支承失效破坏区域的扩大和列车走行速度的提升而显著增加。 展开更多

关键词 桥梁工程 虚功原理 列车-轨道-桥梁耦合 轨下支承失效 轮轨接触力 位移 加速度

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齿条接缝冲击作用下齿轨系统关键载荷特性分析

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作者 杨国军 陈再刚 +1 位作者 陈志辉 杨吉忠 《中国铁路》 北大核心 2024年第9期153-160,共8页

齿条接缝冲击直接作用于车辆-轨道耦合系统,能够显著改变系统载荷特性。为探究齿条接缝冲击作用对轨道系统关键载荷特性的影响,首先基于车辆-轨道耦合动力学理论建立齿轨车辆-轨道耦合动力学模型;其次基于齿轮啮合特性,分析齿条接缝处... 齿条接缝冲击直接作用于车辆-轨道耦合系统,能够显著改变系统载荷特性。为探究齿条接缝冲击作用对轨道系统关键载荷特性的影响,首先基于车辆-轨道耦合动力学理论建立齿轨车辆-轨道耦合动力学模型;其次基于齿轮啮合特性,分析齿条接缝处齿距偏差与线外啮入冲击力间的量化关系;最后分析不同列车运行速度下,齿条接缝处轨道系统载荷特性。研究表明,齿条接缝处齿距偏差及列车运行速度对齿轨系统载荷特性具有重要影响,为防止齿条接头处屈服变形,建议列车运行速度30 km/h时齿条接缝处齿距偏差应控制在4 mm以下。研究成果可为运维部门制定齿轨铁路养护标准提供理论参考。 展开更多

关键词 齿轨铁路 车辆-轨道耦合动力学 齿条接缝 啮合力 载荷特性 齿距偏差

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地震激励下高速列车动态响应与运行安全边界研究 被引量：12

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作者 凌亮 肖新标 +1 位作者 吴磊 金学松 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期16-22,共7页

为研究地震对高速列车动态响应与运行安全的影响,建立地震激励下车辆-轨道耦合动力学模型,地震波被简化为周期性的横向正弦波加入车辆轨道仿真模型中。基于仿真计算,对地震作用下高速列车的动态响应、脱轨机理及运行安全边界进行详细地... 为研究地震对高速列车动态响应与运行安全的影响,建立地震激励下车辆-轨道耦合动力学模型,地震波被简化为周期性的横向正弦波加入车辆轨道仿真模型中。基于仿真计算,对地震作用下高速列车的动态响应、脱轨机理及运行安全边界进行详细地分析和讨论,给出地震下高速列车安全运行及脱轨边界。分析结果表明:地震所引起的轨道结构大幅横向振动对高速列车的安全运行影响极大;横向地震波激励下,车轮与钢轨频繁地发生分离、车轮的大幅度抬升和车辆激烈的横向滚摆运动是造成高速列车脱轨的主要原因。 展开更多

关键词 脱轨 地震 高速列车 车辆-轨道耦合动力学 脱轨准则

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