考虑轮轨多点接触关系的车轨系统地震响应分析 被引量：1

1

作者 朱小杰 王浩 +2 位作者 周智辉 茅建校 郜辉 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期423-431,共9页

为研究地震作用下轮轨多点接触关系及其对车轨系统地震响应的影响,本文基于虚拟渗透理论分析了轮轨多点接触的几何关系,采用修正的Kik-Piotrowski方法和Kalker线性理论求解轮轨接触力,并建立了地震作用下考虑轮轨多点接触关系的列车-无... 为研究地震作用下轮轨多点接触关系及其对车轨系统地震响应的影响,本文基于虚拟渗透理论分析了轮轨多点接触的几何关系,采用修正的Kik-Piotrowski方法和Kalker线性理论求解轮轨接触力,并建立了地震作用下考虑轮轨多点接触关系的列车-无砟轨道系统模型;以某高速铁路为对象,研究了车轨系统的地震响应及列车的行车安全性。研究结果表明:地震作用下轮轨之间会出现2点接触情况,次接触斑对轮轨接触行为具有重要影响;轮轨多点接触关系对地震作用下的轮轴横向力和脱轨系数具有重要影响,不考虑该多点接触关系会低估列车的行车安全性;车轮抬升量对地震动强度不是特别敏感。 展开更多

关键词 轮轨多点接触 车轨系统 地震响应 虚拟渗透理论 Kik-Piotrowski方法 接触斑 无砟轨道 行车安全

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轨下压电叠堆俘能器安装对车轨系统动力性能的影响 被引量：1

2

作者 杜承运 王建军 +1 位作者 金浩 汤丽华 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第12期248-259,共12页

压电俘能技术已经在轨道交通领域受到广泛关注,但目前主要侧重于压电俘能器的结构设计。俘能器的安装会在轨道结构中附加新的装置,可能会对车轨系统动力性能产生一定影响,甚至会威胁行车安全。然而,俘能器的安装对车轨系统动力性能的影... 压电俘能技术已经在轨道交通领域受到广泛关注,但目前主要侧重于压电俘能器的结构设计。俘能器的安装会在轨道结构中附加新的装置,可能会对车轨系统动力性能产生一定影响,甚至会威胁行车安全。然而,俘能器的安装对车轨系统动力性能的影响鲜有报道。以轨下压电叠堆俘能器为研究对象,建立了车辆-轨道-俘能器耦合系统的动力分析模型,构建了安装单个或多个俘能器下钢轨和道床的垂向振动方程,采用MATLAB软件编写了新型预测-校正积分法程序,给出了理论解答。通过与已有文献的结果对比,验证了程序的正确性。进一步,探究了采用单个和多个安装方式时俘能器的等效刚度对车轨系统动力性能(钢轨位移、钢轨加速度、扣件力和车体加速度)的影响,并评估了等效刚度与列车舒适度的关系。结果表明:当俘能器等效刚度在0~60×10^(6)N/m变化时,随着俘能器等效刚度的增加,两种安装方式的最大钢轨位移减小,钢轨加速度减少,车体加速度几乎保持不变,扣件力减小,列车行驶的舒适度呈现微小变化;当俘能器的等效刚度在0~2×10^(6)N/m选取时,俘能器的安装对车轨系统动力性能影响很小。研究成果为轨下压电叠堆俘能器的设计与安装提供了理论指导。 展开更多

关键词 压电俘能器 车轨系统 轨下 压电叠堆俘能器 动力性能

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车轨系统随机响应周期性拟稳态分析 被引量：4

3

作者 张有为 项盼 +1 位作者 赵岩 林家浩 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第6期1046-1056,共11页

提出用于三维车轨耦合系统随机动力响应高效求解的周期性拟稳态分析方法.车辆采用三维刚体动力学模型,轨道结构利用三维轨道广义单元建模.假定轨枕间距均匀,则列车在轨道上行驶过程中,车轨耦合系统动力学方程具有典型周期时变特征.应用... 提出用于三维车轨耦合系统随机动力响应高效求解的周期性拟稳态分析方法.车辆采用三维刚体动力学模型,轨道结构利用三维轨道广义单元建模.假定轨枕间距均匀,则列车在轨道上行驶过程中,车轨耦合系统动力学方程具有典型周期时变特征.应用虚拟激励方法将轨道随机不平顺转化为虚拟简谐不平顺,在状态空间下运用周期系数微分方程的性质和Schur分解技巧将上述问题的求解转化为周期性拟稳态响应分析,只需通过求解系数矩阵为上三角的线性方程组即可代替以往时变系统虚拟响应求解过程中的逐步积分过程,计算效率获得较大提高.采用该方法进行了三维车轨耦合系统的随机动力响应分析,并进行了不平顺随机载荷在车体、转向架、轮对和轨道等部件中传递机理分析,获得了一些有价值结论. 展开更多

关键词 车轨耦合系统 随机振动 虚拟激励法 周期性 拟稳态

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科隆蛋扣件钢轨波磨演化对车轨系统的影响

4

作者 雷震宇 徐瑶 +2 位作者 王志强 赵阳 李莉 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期163-167,共5页

通过多体动力学软件UM,建立了基于柔性轨道的车辆-轨道耦合动力学模型,并基于摩擦功理论的波磨叠加模型,研究减振型科隆蛋扣件轨道的钢轨波磨演化的频率特性及其对车轨系统垂向振动的影响。结果表明:不同速度下波磨的特征频率保持一致,... 通过多体动力学软件UM,建立了基于柔性轨道的车辆-轨道耦合动力学模型,并基于摩擦功理论的波磨叠加模型,研究减振型科隆蛋扣件轨道的钢轨波磨演化的频率特性及其对车轨系统垂向振动的影响。结果表明:不同速度下波磨的特征频率保持一致,体现了波磨的固定频率特性。在波磨演化过程中,随着速度的增加,在中高频段,车体垂向振动的差异影响逐渐变小,而转向架则相反。速度对轨道结构的振级变化影响不大,钢轨垂向振级最大值出现在160 Hz处,而道床板最大值则出现在16 Hz~31.5 Hz的低频段内。 展开更多

关键词 科隆蛋扣件 钢轨波磨 波磨演化 车轨系统 垂向振动

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基于数据驱动和代理模型的高速磁悬浮车轨耦合系统参数灵敏度量化分析方法研究

5

作者 梁仕 顾铮昊 +1 位作者 窦峰山 龙志强 《铁道学报》 北大核心 2025年第7期136-149,共14页

为有效辨识高速磁悬浮列车车轨耦合系统的关键参数,优化参数设计,亟需一种对参数灵敏度进行量化分析的方法。因此,针对参数量纲异构、时变响应全局评价困难以及传统灵敏度分析方法依赖显式函数关系的局限性,提出一种融合动态性能指标与... 为有效辨识高速磁悬浮列车车轨耦合系统的关键参数,优化参数设计,亟需一种对参数灵敏度进行量化分析的方法。因此,针对参数量纲异构、时变响应全局评价困难以及传统灵敏度分析方法依赖显式函数关系的局限性,提出一种融合动态性能指标与数据驱动的改进Sobol全局灵敏度分析方法。该方法首先通过IAE、ISE、ITAE和ITSE四类时域积分指标将悬浮间隙的时变响应转化为标量化特征,消除量纲差异并整合系统动态行为的全局信息;继而利用支持向量机代理模型构建参数空间与性能指标间的隐式映射关系,突破传统方法对显式函数方程的依赖;在此基础上,结合蒙特卡罗抽样与方差分解理论,量化多参数耦合作用下各变量对系统响应方差的贡献率,实现关键参数的灵敏度排序与影响机理解析。通过“动态特征集成—代理模型逼近—方差贡献解析”的技术路径,在显著降低计算成本的同时,分析复杂参数交互效应对车轨耦合系统动态行为的影响机制,能够为工程参数优化提供理论依据。 展开更多

关键词 高速磁悬浮 车轨耦合系统 性能评价指标 Sobol参数灵敏度分析

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基于PSO-LSTM的重载铁路车轨桥系统随机振动响应预测方法 被引量：5

6

作者 毛建锋 李铮 +2 位作者 伍军 余志武 胡连军 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期3661-3671,共11页

在车桥系统随机振动分析中,随机动力响应是评价行车安全性的关键因素之一,而现有的响应计算方法存在耗时长、成本高的问题。能够快速准确预测车-轨-桥系统的动力响应对重载铁路桥梁的状态评估和运维养维具有重要意义。本文提出了一种基... 在车桥系统随机振动分析中,随机动力响应是评价行车安全性的关键因素之一,而现有的响应计算方法存在耗时长、成本高的问题。能够快速准确预测车-轨-桥系统的动力响应对重载铁路桥梁的状态评估和运维养维具有重要意义。本文提出了一种基于粒子群优化(Particle Swarm Optimization,PSO)长短期记忆(Long Short-term Memory,LSTM)神经网络模型的重载车桥系统随机振动响应预测方法。该方法以车桥随机参数与轨道随机不平顺激励为输入,以桥梁动力响应为输出构造代理模型。首先,基于商业软件MATLAB平台构建PSO-LSTM网络模型;其次,通过建立的车-轨-桥系统随机振动分析模型计算初始样本集对应的随机动态响应,并进行模型训练,同时利用PSO算法优化LSTM结构参数;最后,使用训练好的PSO-LSTM模型对桥梁动态响应进行预测。为了验证本算法的优越性和鲁棒性,以朔黄重载铁路实测数据为例,对比本算法与BP(Back Propagation)神经网络、GRU(Gated Recurrent Unit)神经网络和LSTM神经网络的预测效率,并讨论不同车速下的预测情况,开展本模型与实测数据及有限元分析数据的对比分析。研究结果表明:在PSO优化下,LSTM模型预测结果得到一定的改善,PSO-LSTM模型拟合相关性系数可以达到0.97,其他评价误差值也均小于BP神经网络、GRU神经网络模型,本文模型可更高效准确地预测桥梁随机动力响应,可为进一步发展车-轨-桥系统随机振动响应预测理论提供技术支持。 展开更多

关键词 随机振动 响应预测 PSO算法 LSTM神经网络 车轨桥系统

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基于SSA-BP神经网络的车-轨-桥系统随机振动分析 被引量：2

7

作者 何旭辉 赵永帅 蔡陈之 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期3225-3236,共12页

轨道及桥梁结构参数随机性对车-轨-桥耦合系统的振动影响不能忽略。基于代理模型研究轨道-桥梁间3层弹簧刚度和弹簧阻尼以及桥梁刚度和阻尼的随机性对竖向车-轨-桥耦合系统动力响应的影响。首先,基于经典的车-轨-桥耦合系统力学模型(没... 轨道及桥梁结构参数随机性对车-轨-桥耦合系统的振动影响不能忽略。基于代理模型研究轨道-桥梁间3层弹簧刚度和弹簧阻尼以及桥梁刚度和阻尼的随机性对竖向车-轨-桥耦合系统动力响应的影响。首先,基于经典的车-轨-桥耦合系统力学模型(没有考虑桥墩),采用Monte-Carlo生成2 000个样本集,作为代理模型的训练集。然后,对比SSA-BP(麻雀优化BP算法)与传统BP神经网络、GA-BP神经网络(遗传优化BP算法)对车辆和桥梁响应的预测精度,同时探讨样本数量以及Levenberg-Marquardt和Bayesian Regulation训练算法对SSA-BP神经网络预测精度的影响。最后,假定各随机参数概率分布规律服从高斯型正态分布,所有随机参数变异系数均分为0.05、0.10、0.15、0.20、0.25等5个级别,采用所提出的SSA-BP神经网络研究轨道及桥梁的刚度和阻尼变化对车辆和桥梁响应极值的影响。结果表明:与经典的车-轨-桥耦合系统力学模型相比,所提出的代理模型具有更高的计算效率;SSA-BP模型对车辆和桥梁响应的预测精度高于GA-BP模型,GA-BP模型的预测精度高于传统的BP模型;SSA-BP模型采用Levenberg-Marquardt训练算法对车辆和桥梁响应的预测精度优于Bayesian Regulation训练算法的预测精度;道砟和桥梁之间弹簧刚度的随机变化对桥梁随机振动响应尤为明显;钢轨和轨枕之间弹簧刚度的随机性对车体响应的影响不可忽视,而桥梁刚度和阻尼随机性对车体的影响可不考虑。研究成果可为车轨桥系统随机振动响应预测进一步研究提供依据和参考。 展开更多

关键词 桥梁工程 车轨桥系统 SSA-BP 随机振动 代理模型

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波浪作用下高速列车-轨道-桥梁系统耦合振动研究 被引量：2

8

作者 雷虎军 董盈 +1 位作者 林镇荣 陈希茂 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期54-60,共7页

为研究波浪作用对高速铁路跨海桥梁车-轨-桥系统耦合振动的影响,基于线性波浪理论和Morison方程模拟波浪荷载,采用分布力模式输入既有车-轨-桥系统耦合振动分析程序,提出波浪作用下的车-轨-桥系统耦合振动分析方法。以某高速铁路跨海斜... 为研究波浪作用对高速铁路跨海桥梁车-轨-桥系统耦合振动的影响,基于线性波浪理论和Morison方程模拟波浪荷载,采用分布力模式输入既有车-轨-桥系统耦合振动分析程序,提出波浪作用下的车-轨-桥系统耦合振动分析方法。以某高速铁路跨海斜拉桥为背景,研究波坡面效应、波浪重现期、车速对车-轨-桥系统动力响应的影响,并评估不同重现期波浪作用下过桥列车的走行性。结果表明:波坡面效应会使作用于不同单桩的波浪荷载初始相位不同,从而导致作用于群桩基础的波浪荷载合力不同;随着波浪重现期的增大,车-轨-桥系统的横向动力响应均增大,而竖向动力响应几乎不变;考虑波浪作用后,列车的行车安全性指标均随车速的增大而增大,波浪荷载会显著降低桥上列车的乘坐舒适性并增加桥上列车的脱轨风险。常遇波浪(10年重现期)和极端波浪(100年重现期)作用下列车的安全车速阈值分别为325 km/h和275 km/h。 展开更多

关键词 高速铁路桥 车-轨-桥系统耦合振动 波浪作用 波坡面效应 波浪重现期 车速 动力响应 行车安全性

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再论构架蛇行波作为车轨(桥)时变系统横向振动激振源的合理性 被引量：1

9

作者 向俊 曾庆元 《长沙铁道学院学报》 CSCD 北大核心 2003年第1期1-7,共7页

车轨(桥)时变系统横向振动计算中的一个关键是此系统横向振动激振源的确定.迄今为止,国内外研究大多以轨道横向不平顺为此系统横向振动的激振源.但是引起此系统横向振动的因素很多,诸如轨道横向不平顺、车轮踏面锥度、轮轨缺陷及制造误... 车轨(桥)时变系统横向振动计算中的一个关键是此系统横向振动激振源的确定.迄今为止,国内外研究大多以轨道横向不平顺为此系统横向振动的激振源.但是引起此系统横向振动的因素很多,诸如轨道横向不平顺、车轮踏面锥度、轮轨缺陷及制造误差、车辆质量及其载重的偏心.仅考虑轨道横向不平顺,显然忽视了其他很多因素的作用,而这些因素的作用无法包含在轨道不平顺中.15年前,曾庆元院士就提出了以构架蛇行波作为车轨(桥)时变系统横向振动激振源的思想.本文再次从数学、力学角度对此思想进行了论证,并结合大量详实的经试验验证了的计算结果及近年来作者在车振实测及列车脱轨研究方面所积累的一些印证材料,充分说明了此思想的合理性及正确性. 展开更多

关键词 构架蛇行波 激振源 车轨系统 车桥系统 横向振动

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车桥及车轨时变系统横向振动计算中的根本问题与列车脱轨能量随机分析理论 被引量：35

10

作者 曾庆元 向俊 娄平 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第1期1-10,共10页

本文论述了车桥及车轨时变系统横向振动计算中存在的根本问题。介绍了作者们解决这些问题的思想与方法 ,提出了列车脱轨能量随机分析理论。用此理论预报了一货物列车脱轨实例 ,与实际发生的脱轨事故吻合。判别了另一脱轨试验列车不脱轨 ... 本文论述了车桥及车轨时变系统横向振动计算中存在的根本问题。介绍了作者们解决这些问题的思想与方法 ,提出了列车脱轨能量随机分析理论。用此理论预报了一货物列车脱轨实例 ,与实际发生的脱轨事故吻合。判别了另一脱轨试验列车不脱轨 ,计算了该试验列车最大振动响应 。 展开更多

关键词 车桥 车轨时变系统 横向振动 列车脱轨 能量随机分析理论 计算

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考虑轨道不平顺随机性的车轨耦合系统动力可靠度分析 被引量：8

11

作者 王伟 张亚辉 欧阳华江 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期111-117,共7页

将轮轨力预估格式的迭代求解方法与子集模拟法相结合,给出了一种考虑轨道不平顺随机性的车轨耦合系统动力可靠度求解方法,从提高确定性响应求解效率和减少确定性响应求解次数两方面,提高了系统可靠度求解效率.算例以CRH2新造动车组为研... 将轮轨力预估格式的迭代求解方法与子集模拟法相结合,给出了一种考虑轨道不平顺随机性的车轨耦合系统动力可靠度求解方法,从提高确定性响应求解效率和减少确定性响应求解次数两方面,提高了系统可靠度求解效率.算例以CRH2新造动车组为研究对象,获得车辆在直线轨道上的横向平稳性指标和曲线通过时的车轮脱轨系数分别超出各自限度值的失效概率.通过与直接Monte Carlo模拟(DMCS)对比,验证了所给方法的计算精度和效率.同时研究了不同波长范围内的随机轨道不平顺对车辆系统动力可靠度的影响,获得了与已有研究文献较为一致的规律,进一步验证了方法的正确性. 展开更多

关键词 车轨耦合系统 随机轨道不平顺 动力可靠度 子集模拟法

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不确定车轨耦合系统辛随机振动分析 被引量：5

12

作者 赵岩 项盼 +1 位作者 张有为 林家浩 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第4期769-778,共10页

建立了轨道不平顺作用下具有不确定参数车轨耦合系统随机振动评估方法.车辆系统采用物理坐标下多刚体系统模型,并应用高斯随机变量模拟车体、转向架和轮对一系、二系连接系统中动力学参数具有的不确定性.采用无穷周期结构进行弹性轨道模... 建立了轨道不平顺作用下具有不确定参数车轨耦合系统随机振动评估方法.车辆系统采用物理坐标下多刚体系统模型,并应用高斯随机变量模拟车体、转向架和轮对一系、二系连接系统中动力学参数具有的不确定性.采用无穷周期结构进行弹性轨道模拟,在哈密顿状态空间下建立了典型轨道子结构的状态运动方程,通过轮轨耦合关系建立了混合物理坐标及辛模态坐标车轨耦合系统运动方程.应用Hermite正交多项式展开得到了耦合系统动力响应相对于不确定性参数的控制方程.由于利用轨道周期特性建模,所获得的控制方程有效地降低了方程维度.轮轨接触处轨道不平顺载荷模拟为完全相干多分量平稳随机过程,推广和发展虚拟激励法建立了耦合系统随机振动受不确定动力学参数影响的量化评估方法.通过Monte Carlo数值模拟,验证了该方法在不确定参数变异很大时也能够保持较好的精度,具有一定的工程实用性. 展开更多

关键词 辛方法 虚拟激励法 不确定 车轨耦合系统 Hermite正交多项式

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车-轨-桥动力系统中Rayleigh阻尼参数分析 被引量：20

13

作者 李小珍 雷虎军 朱艳 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2013年第21期52-57,73,共7页

针对车-轨-桥动力系统中Rayleigh阻尼参数的取值问题,以高速铁路40m简支梁桥、板式无砟轨道和高速列车为对象,采用桥梁动力分析程序BDAP V2.0分析了结构阻尼比和参考频率选取对耦合系统动力响应的影响规律,并基于Rayleigh阻尼模型的带... 针对车-轨-桥动力系统中Rayleigh阻尼参数的取值问题,以高速铁路40m简支梁桥、板式无砟轨道和高速列车为对象,采用桥梁动力分析程序BDAP V2.0分析了结构阻尼比和参考频率选取对耦合系统动力响应的影响规律,并基于Rayleigh阻尼模型的带通滤波特征提出了车-轨-桥动力系统中Rayleigh阻尼参数的统一取值方法。结果表明:桥梁位移、加速度、脱轨系数和轮重减载率均随阻尼比的增大而减小,但车体加速度随阻尼比的增加变化却不大。当阻尼比ξ和参考频率ωi一定时,增大参考频率ωj相当于降低阻尼比ξ,车桥系统的动力响应随之增大。在车-轨-桥动力系统中,建议结构阻尼比ξ根据材料类型取较小值,参考频率ωi取结构基频ω1,ωj取轨道几何不平顺产生的最高激振频率ωf=最高车速/轨道几何不平顺最小波长。 展开更多

关键词 高速铁路 车-轨-桥耦合系统 Rayleigh阻尼参数 阻尼比 参考频率 轨道不平顺

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不确定车轨耦合系统运行舒适度分析 被引量：1

14

作者 项盼 赵岩 林家浩 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第12期1781-1786,共6页

运行舒适度是车辆动力性能的重要指标,对其精准高效的预估能够提高车辆设计水平、降低研发成本.综合考虑动力学分析中的不确定因素,分别以随机变量和随机过程描述系统参数和荷载激励,基于虚拟激励法和改进摄动法,提出了复合随机振动问... 运行舒适度是车辆动力性能的重要指标,对其精准高效的预估能够提高车辆设计水平、降低研发成本.综合考虑动力学分析中的不确定因素,分别以随机变量和随机过程描述系统参数和荷载激励,基于虚拟激励法和改进摄动法,提出了复合随机振动问题的确定性分析方法.算例中,考虑9个随机变量参数,计算车体不同位置在轨道不平顺激励下的舒适度指标.结果表明:该方法能够很好地与Monte Carlo模拟吻合,验证了本文方法的正确性,并指出忽略参数不确定性会给出过高的舒适度评价. 展开更多

关键词 车轨耦合系统 运行舒适度 随机振动 虚拟激励法 改进摄动法

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对论文"车桥(轨)耦合振动系统仿真中的基本问题、解决办法及其应用范围"的回复 被引量：1

15

作者 曾庆元 向俊 娄平 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期137-142,共6页

对"车桥(轨)耦合振动系统仿真中的基本问题、解决办法及其应用范围"一文所提出的问题,进行了回复。根据文章"车桥及车轨时变系统横向振动计算中的根本问题与列车脱轨能量随机分析理论"中分析方法的主要内容,重新阐... 对"车桥(轨)耦合振动系统仿真中的基本问题、解决办法及其应用范围"一文所提出的问题,进行了回复。根据文章"车桥及车轨时变系统横向振动计算中的根本问题与列车脱轨能量随机分析理论"中分析方法的主要内容,重新阐述了由作者提出的理论、计算模型等的正确性。经多例实测结果验证,未发现与实际情况有较大差距。根据提出的列车脱轨能量随机分析理论,算出5个货物列车—轨道时变系统振动实例,3个脱轨,2个不脱轨,均与实际吻合。 展开更多

关键词 车桥耦合振动系统 车轨耦合振动系统 仿真 列车脱轨 能量随机分析 轨道 时变系统 横向振动

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高速列车过绝缘节轮轨间拉弧机理分析及抑制 被引量：4

16

作者 肖嵩 朱涛 +3 位作者 段君璋 郭裕钧 高国强 吴广宁 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期46-55,共10页

随着高速铁路运营密度、运行速度和牵引功率的不断提升,车辆移动回流系统与轨道固定回流系统耦合复杂造成过绝缘节时绝缘节间拉弧频发,电弧侵蚀绝缘节,导致轨道电路串接、串码等故障,严重威胁行车安全。围绕高速列车过钢轨绝缘节时车轨... 随着高速铁路运营密度、运行速度和牵引功率的不断提升,车辆移动回流系统与轨道固定回流系统耦合复杂造成过绝缘节时绝缘节间拉弧频发,电弧侵蚀绝缘节,导致轨道电路串接、串码等故障,严重威胁行车安全。围绕高速列车过钢轨绝缘节时车轨间回流耦合引起的绝缘节间拉弧问题开展研究,解析轮对接近、跨接、驶离绝缘节时回流途径拓扑结构及阻抗的动态变化过程,基于牵引系统的实采阻抗参数构建“车-轨”移动接地系统三维等效电路模型,解析列车各轮对滚动过绝缘节各接地轮轴回流路径及大小的动态变化规律。基于系统实际结构参数构建“转向架-钢轨”3D多物理场耦合模型,揭示回流耦合作用下的轮轨燃弧动态演化规律,探明接地电流、钢轨端压等因素对绝缘节间拉弧的影响机制。同时提出一种新型绝缘节间拉弧抑制装置,仿真分析抑制效果。 展开更多

关键词 高速列车 “车-轨”移动接地系统 绝缘节间拉弧 烧蚀机制 拉弧抑制

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车轨耦合振动中4种轮轨竖向接触模型的适用性比较分析 被引量：8

17

作者 杨静静 张楠 夏禾 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期11-20,共10页

为进一步简化对竖向轮轨力的计算,在Hertz非线性接触模型的基础上,提出割线线性近似模型和切线线性近似模型,并推导出相应的轮轨竖向接触刚度及其引起的车轨系统附加刚度矩阵和附加轮轨力的表达式。以双块式无砟轨道为例,建立车轨系统... 为进一步简化对竖向轮轨力的计算,在Hertz非线性接触模型的基础上,提出割线线性近似模型和切线线性近似模型,并推导出相应的轮轨竖向接触刚度及其引起的车轨系统附加刚度矩阵和附加轮轨力的表达式。以双块式无砟轨道为例,建立车轨系统的整体动力方程,分别采用Hertz非线性接触模型、轮轨竖向密贴模型、割线线性近似模型和切线线性近似模型,计算和分析车轨系统动力响应、轮轨振动频谱及时间步长的适应条件。结果表明:无论是否考虑轨道不平顺,切线线性近似模型均可替代Hertz非线性接触模型;在分析车体竖向加速度时,4种轮轨竖向接触模型均可用;在分析竖向轮轨力、钢轨竖向位移及轮对竖向加速度时,可采用Hertz非线性接触模型、割线线性近似模型和切线线性近似模型;在分析轮轨接触点处钢轨竖向加速度时,可采用Hertz非线性接触模型和切线线性近似模型;轮轨竖向密贴模型因为假定轮对与钢轨在竖向上始终不分离,所以导致在高频段的计算结果有较大误差;对于轨道不平顺的各个波段,当时间步长低于1ms时,Hertz非线性模型、割线线性近似模型、切线线性近似模型的计算误差均在可以接受的范围内。 展开更多

关键词 车轨系统 耦合振动 竖向轮轨力 轮轨竖向接触模型 线性轮轨关系 频谱分析

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考虑轨道不平顺降维模拟的车-轨-桥系统竖向随机振动研究 被引量：1

18

作者 杨涛 张新宇 +2 位作者 赵康祺 王力东 王磊 《重庆交通大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期19-27,共9页

基于概率密度演化理论(PDEM)开展了车-轨-桥系统竖向随机振动研究。结合正交随机函数思想和数论选点理论,提出了轨道不平顺代表样本的降维模拟方法,通过2个基本随机变量实现了概率密度层次上随机激励代表样本的模拟;基于PDEM建立了车-轨... 基于概率密度演化理论(PDEM)开展了车-轨-桥系统竖向随机振动研究。结合正交随机函数思想和数论选点理论,提出了轨道不平顺代表样本的降维模拟方法,通过2个基本随机变量实现了概率密度层次上随机激励代表样本的模拟;基于PDEM建立了车-轨-桥系统竖向随机振动方程,并进行了算例验证;探讨了车速对简支梁桥和CRH3、CRH2和ICE3三种车辆随机振动响应的影响。结果表明:受车桥共振影响,桥梁中跨跨中竖向位移的均值和标准差在车速425 km/h时均出现了最大波峰;桥梁跨中竖向加速度均值和标准差基本呈现随车速的增大而增大变化趋势;当轨道不平顺激励主频接近车辆竖向一阶自振频率时,车体的竖向位移响应最为显著;车速越大,轨道随机不平顺对车体竖向加速度响应的贡献越大。 展开更多

关键词 铁道工程 车-轨-桥系统 随机振动 降维模拟 概率密度演化理论

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基于实测数据的车轨耦合模型更新方法

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作者 王英杰 焦彬洋 +1 位作者 姚忠达 时瑾 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2018年第2期346-352,共7页

提出了一种适用于车轨耦合系统的模型更新方法,其更新过程主要由两大步骤来实现:a.更新列车运行速度;b.更新扣件刚度。首先,建立了地铁列车车轨耦合系统模型,采用迭代的方法求解系统动力响应;其次,选取地铁普通整体道床轨道线路开展测... 提出了一种适用于车轨耦合系统的模型更新方法,其更新过程主要由两大步骤来实现:a.更新列车运行速度;b.更新扣件刚度。首先,建立了地铁列车车轨耦合系统模型,采用迭代的方法求解系统动力响应;其次,选取地铁普通整体道床轨道线路开展测试以获得现场实测数据,随后利用车轨耦合系统模型发现钢轨位移动力响应受扣件刚度影响较为明显,而受扣件阻尼影响较小。更新列车运行速度的主要目的是使激振主频更加吻合现场实测状况,在此基础上更新扣件刚度可使频域幅值更为接近。钢轨位移动力响应的频谱由列车周期荷载的一阶多次频率控制,这是由于轨道结构的多点连续支承特性所造成的。通过对比模型更新后的模拟结果与测试结果,验证了所提模型更新方法的可行性。研究结果表明,更新列车运行速度及扣件刚度是进行地铁列车与轨道耦合系统模型更新的有效方法之一。 展开更多

关键词 地铁 车轨系统 模型更新 实测数据

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磁浮列车静悬浮车轨耦合振动对比分析 被引量：13

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作者 汪科任 罗世辉 +2 位作者 马卫华 陈晓昊 邹瑞明 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第2期282-289,共8页

为研究二系悬挂中置与端置的两种三悬浮架低速磁浮列车的车轨耦合振动特性,依据牛顿第二定律建立了其垂向车轨耦合动力学模型.首先通过动力学方程分别分析了两种磁浮列车车体和悬浮架之间的耦合关系,然后研究了两种磁浮列车悬浮架均存在... 为研究二系悬挂中置与端置的两种三悬浮架低速磁浮列车的车轨耦合振动特性,依据牛顿第二定律建立了其垂向车轨耦合动力学模型.首先通过动力学方程分别分析了两种磁浮列车车体和悬浮架之间的耦合关系,然后研究了两种磁浮列车悬浮架均存在0.09°的初始角位移时的动力学特性,最后研究了两种磁浮列车中二系悬挂对悬浮架作功的差异.研究结果表明:与二系悬挂端置的磁浮列车相比,二系悬挂中置的磁浮列车,车体与悬浮架之间的耦合关系更少;当两种磁浮列车悬浮架均存在0.09°的初始角位移时,采用二系悬挂中置的磁浮列车与采用二系悬挂端置的磁浮列车相比,前者具有更小的车体位移、车体垂向振动加速度、轨道梁振动位移和悬浮间隙波动;以上4个参数前者最大值分别为0.005 mm、0.004 m/s^2、0.004 mm和0.005 mm;而后者最大值分别为0.023 mm、0.02 m/s^2、0.021 mm和0.02 mm;与二系悬挂端置的磁浮列车相比,二系悬挂中置的磁浮列车,其二系空气弹簧对悬浮架作功更小,仅为前者的50%. 展开更多

关键词 磁浮列车 二系悬挂 车轨耦合系统 对比分析 做功

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