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参数变化对钢弹簧浮置板轨道振动响应研究
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作者 尚润江 张艳龙 《农业装备与车辆工程》 2025年第4期99-103,共5页
刚弹簧浮置板具有良好的减振降噪特性,被应用于地铁轨道结构中,以确保乘客乘坐舒适性和行驶平稳性。以A型地铁车辆为研究对象,以美国五级轨道谱作为激励,基于刚柔耦合动力学理论建立车辆-轨道-钢弹簧浮置板模型,研究不同轨道结构参数对... 刚弹簧浮置板具有良好的减振降噪特性,被应用于地铁轨道结构中,以确保乘客乘坐舒适性和行驶平稳性。以A型地铁车辆为研究对象,以美国五级轨道谱作为激励,基于刚柔耦合动力学理论建立车辆-轨道-钢弹簧浮置板模型,研究不同轨道结构参数对系统振动响应的影响。结果表明:随着扣件刚度、阻尼和钢弹簧刚度、阻尼的增加,大部分都可以起到较好的减振效果,降低钢轨和浮置板的垂向位移和垂向加速度;但是扣件刚度会对浮置板造成较大的振动冲击,其垂向加速度增加了84.33%,说明有必要选择合适的参数来提高车辆运行的平稳性和安全性。 展开更多
关键词 弹簧 刚柔耦合 振动响应 有限元仿真
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不同类型装配式钢弹簧浮置板减振效果分析 被引量:3
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作者 任娟娟 梁捷 +4 位作者 屈昌衡 李辰 章恺尧 刘锦辉 赵华卫 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第22期270-278,共9页
为研究不同钢弹簧数量和钢弹簧刚度参数下装配式钢弹簧浮置板轨道的减振效果,且便于运输吊装,提出了三种类型装配式钢弹簧浮置板轨道。通过建立车辆-轨道-隧道耦合动力学模型对比分析了钢弹簧浮置板轨道的动力性能和减振效果,并在深圳... 为研究不同钢弹簧数量和钢弹簧刚度参数下装配式钢弹簧浮置板轨道的减振效果,且便于运输吊装,提出了三种类型装配式钢弹簧浮置板轨道。通过建立车辆-轨道-隧道耦合动力学模型对比分析了钢弹簧浮置板轨道的动力性能和减振效果,并在深圳地铁某号线路选取对应类型装配式钢弹簧浮置板结构断面和整体道床断面进行现场测试与仿真结果进行对比验证。研究结果表明:钢弹簧浮置板轨道与整体道床相比,钢轨和浮置板的垂向位移增加了57.23%~95.00%,垂向加速度减小了19.93%~60.13%;钢弹簧浮置板在16~200 Hz内的减振效果明显,最大减振效果可达16.61 dB;钢弹簧浮置板轨道均出现了道床的固有频率向低频偏移和浮置板的隧道壁振动加速度级超过整体道床的现象;三种类型装配式钢弹簧浮置板轨道的减振效果为:类型A>类型B>类型C,其中类型A的减振效果最好;仿真数据与现场实测数据误差率为1.43%~14.25%,减振效果误差在0~1 dB内。 展开更多
关键词 装配式弹簧 振动 现场试验 车辆-轨道-隧道耦合动力学模型
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钢弹簧浮置板轨道垂向动态特性及对轮轨力的影响研究 被引量:4
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作者 周圣禄 李伟 +2 位作者 周志军 温泽峰 钟文生 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第16期67-76,共10页
钢弹簧浮置板(steel spring floating slab, SSFS)作为一种高等减振轨道广泛铺设于我国地铁线路中,在服役过程中,该轨道在部分线路中出现了钢轨波磨问题,而轮轨动态行为对波磨形成具有较大的影响。为研究该轨道垂向动态特性及其对轮轨... 钢弹簧浮置板(steel spring floating slab, SSFS)作为一种高等减振轨道广泛铺设于我国地铁线路中,在服役过程中,该轨道在部分线路中出现了钢轨波磨问题,而轮轨动态行为对波磨形成具有较大的影响。为研究该轨道垂向动态特性及其对轮轨瞬态力的影响,建立SSFS轨道的三维轮轨瞬态滚动接触有限元模型,分析在有、无车辆加载下轨道垂向位移导纳特性,模拟钢轨宽频不平顺激扰下轮轨垂向瞬态接触力的响应。结果表明:(1)无车辆加载作用下,SSFS轨道在100 Hz以下(22 Hz、43 Hz、68 Hz等)振动模态表现为钢轨和浮置板共同垂向弯曲,在100~1 400 Hz中高频段表现为钢轨相对浮置板弯曲;(2)车辆加载后,轨道导纳出现59 Hz的P2共振,及64 Hz和72 Hz的轨道整体弯曲振动峰值;(3)柔性轮轨耦合后轨道导纳受到轮对作用影响在364 Hz、489 Hz、623 Hz处出现新峰值,其中,364 Hz、489 Hz为车轮振动模态引起,623 Hz为双轮对干涉引起的钢轨弯曲模态;(4)车辆瞬态通过含60~220 mm波长钢轨不平顺的轨道时,轮轨瞬态垂向接触力在约70 Hz响应最显著,这是由轨道的整体弯曲振动模态被激发引起,该振动是SSFS轨道出现160~200 mm波长波磨的原因。 展开更多
关键词 地铁 弹簧(ssfs) 轮轨瞬态滚动接触 位移导纳 有限元法
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车辆载荷下钢弹簧浮置板轨道振动特性分析 被引量:5
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作者 王文波 关庆华 温泽峰 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2024年第1期212-219,共8页
建立车辆-钢弹簧浮置板轨道垂向耦合振动有限元模型,分析车载作用下的浮置板轨道和车辆垂向振动特性。结果表明,钢轨和车体垂向振动在浮置板1阶弯曲频率(10 Hz)、P2共振频率、部分阶次的轮对弯曲频率及车轮辐板模态频率处存在明显峰值,... 建立车辆-钢弹簧浮置板轨道垂向耦合振动有限元模型,分析车载作用下的浮置板轨道和车辆垂向振动特性。结果表明,钢轨和车体垂向振动在浮置板1阶弯曲频率(10 Hz)、P2共振频率、部分阶次的轮对弯曲频率及车轮辐板模态频率处存在明显峰值,其中车体振动在车体浮沉频率(1 Hz左右)处也存在明显峰值。扣件刚度和阻尼的影响主要在轮对1阶弯曲频率以内的车辆-轨道系统耦合振动行为,扣件阻尼在高频处对轨道垂向振动也有较大影响。钢弹簧刚度和阻尼主要影响浮置板1阶弯曲频率附近的车辆和轨道响应,对车辆运行平稳性影响显著。车辆悬挂参数及车体和构架质量对轨道振动基本无影响,簧下质量通过P2共振以及系统约束下的轮对1阶弯曲和辐板对称伞形模态影响轨道振动。增大一系悬挂刚度和阻尼以及二系悬挂阻尼会增大中高频的车体垂向振动加速度,二系悬挂刚度主要影响车体浮沉频率附近的车体垂向振动。车体、构架和簧下质量对车体浮沉运动、浮置板1阶弯曲和P2共振处的车体振动加速度峰值有影响。 展开更多
关键词 振动与波 弹簧轨道 车辆 系统参数 振动特性 模态分析 平稳性
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钢弹簧失能下车辆-浮置板轨道耦合系统动力特性研究 被引量:1
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作者 邢文佳 陈进杰 +3 位作者 王建西 陈龙 崔泽毅 高宏玉 《铁道标准设计》 北大核心 2024年第5期44-51,共8页
在列车荷载作用下浮置板轨道会发生钢弹簧失能,为研究此问题对车辆-浮置板轨道系统动力特性的影响,基于车辆-轨道动力学理论,建立车辆-浮置板轨道耦合动力学模型,研究不同钢弹簧失能数量、位置、组合形式对车辆-浮置板轨道系统动力响应... 在列车荷载作用下浮置板轨道会发生钢弹簧失能,为研究此问题对车辆-浮置板轨道系统动力特性的影响,基于车辆-轨道动力学理论,建立车辆-浮置板轨道耦合动力学模型,研究不同钢弹簧失能数量、位置、组合形式对车辆-浮置板轨道系统动力响应的影响。结果表明:当钢弹簧失能数量相同时,同一块浮置板的振动响应板中位置大于板端位置;钢弹簧失能1个时,板中位置钢轨、浮置板位移最大值分别比板端位置大0.49 mm和0.22 mm,加速度有效值分别比板端位置大13.34%和21.42%;单侧连续失能钢弹簧数量≥2个时,列车荷载作用下钢轨和浮置板垂向位移最大值均分别超出《浮置板轨道技术规范》规定的限值4 mm和3 mm;车体在频域上的振动响应主要集中在10 Hz内,钢弹簧失能会导致车体振动响应在频域上增大;单侧钢弹簧失能2个比双侧失能2个的钢轨位移最大值、加速度有效值分别增大17.75%、2.22%,比正常状态下钢轨位移、加速度分别增大37.08%,10.84%。钢弹簧失能增加了系统的振动响应,影响减振效果,应注意及时检修。 展开更多
关键词 地铁 车辆-轨道耦合动力学 弹簧失能 不平顺 动力响应
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钢弹簧浮置板轨道减振性能现场对比测试 被引量:4
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作者 李明航 吴宗臻 +2 位作者 马蒙 王文斌 张胜龙 《振动.测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期44-51,196,共9页
为研究随机列车荷载作用下钢弹簧浮置板轨道(steel spring floating slab track,简称SSFST)上线运营后的减振效果,选取某地铁线路同一区间、同一曲线段内的普通无砟轨道及钢弹簧浮置板轨道典型测试断面,在同一天内开展了现场对比测试。... 为研究随机列车荷载作用下钢弹簧浮置板轨道(steel spring floating slab track,简称SSFST)上线运营后的减振效果,选取某地铁线路同一区间、同一曲线段内的普通无砟轨道及钢弹簧浮置板轨道典型测试断面,在同一天内开展了现场对比测试。研究结果表明:钢弹簧浮置板轨道减振效果的线上评估结果与列车、轨道的实际运营状态直接相关;在不同列车的随机激励作用下,Z振级相对插入损失(ΔVL_(Z,max))相差超过10 dB,且部分测试样本无法满足特殊减振的设计需求;为获得保守的评价结果,应选择轮、轨平顺状态良好的运营区段开展对比测试;通过合理的养护维修,使运营列车及轨道保持良好的运行状态,是减振轨道区段满足振动控制需求的关键。 展开更多
关键词 弹簧轨道 减振效果 列车振动 地铁
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考虑剪力铰与钢弹簧变刚度下浮置板轨道减振特性研究 被引量:2
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作者 黄腾锋 万灵 +2 位作者 黄强 张雨萱 崔正阳 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2024年第2期185-191,共7页
针对浮置板轨道中浮置板端部位移偏大的问题,研究剪力铰设置与钢弹簧变刚度两种方式对浮置轨道位移的改善效果。将剪力铰简化为剪切弹簧阻尼单元,根据浮置板挠度分布及钢弹簧间距调整浮置板下钢弹簧刚度,基于振型叠加法和龙格-库塔法数... 针对浮置板轨道中浮置板端部位移偏大的问题,研究剪力铰设置与钢弹簧变刚度两种方式对浮置轨道位移的改善效果。将剪力铰简化为剪切弹簧阻尼单元,根据浮置板挠度分布及钢弹簧间距调整浮置板下钢弹簧刚度,基于振型叠加法和龙格-库塔法数值计算研究不同剪力铰刚度与钢弹簧刚度下浮置板轨道的减振特性。研究表明,设置剪力铰可以有效减少浮置板端部的位移差,但主要对端部3 m左右范围内的浮置板位移改善较为有效,剪力铰刚度并非越大越好,刚度取值应使浮置板和钢轨的位移波动幅度尽可能小。在钢弹簧总刚度不变的前提下,根据浮置板挠度分布调节钢弹簧刚度对浮置板位移和端部位移差的改善效果不大,但可以有效减少钢轨位移及其波动幅度,且长型浮置板轨道下的减振效果更好。适当扩大钢弹簧间距从而增大弹簧刚度可以改善浮置板轨道的位移响应,但间距过大时浮置板位移会出现剧烈波动。研究可为浮置板轨道的减振设计提供一定参考。 展开更多
关键词 振动与波 轨道 剪力铰 弹簧刚度 端部位移差 轨位移 位移
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施工偏差对钢弹簧浮置板结构尺寸及减振性能影响 被引量:2
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作者 张钰 王建西 +2 位作者 郭庆 王晓曼 崔泽毅 《城市轨道交通研究》 北大核心 2024年第12期224-229,共6页
[目的]施工偏差会对施工项目造成不同程度的影响,因此有必要研究施工偏差对钢弹簧浮置板结构尺寸及减振性能的影响。[方法]针对具体现场施工时,地铁隧道内曲线段现浇钢弹簧浮置板产生的施工偏差问题,利用数学几何方法建立了多工序映射... [目的]施工偏差会对施工项目造成不同程度的影响,因此有必要研究施工偏差对钢弹簧浮置板结构尺寸及减振性能的影响。[方法]针对具体现场施工时,地铁隧道内曲线段现浇钢弹簧浮置板产生的施工偏差问题,利用数学几何方法建立了多工序映射理论模型,考虑不同偏差组合工况,分析获得基底和浮置板厚度的偏差范围。在此范围内,基于ABAQUS软件建立动力学模型,分析施工偏差对减振性能的影响。[结果及结论]当隧道中心线偏移时,基底厚度的变化范围为75.72~281.75 mm,浮置板厚度的变化范围为278.28~325.00 mm。在基底厚度偏差范围内,钢轨振动响应峰值集中在低频段12.50 Hz以内;当基底厚度为65 mm时,其对减振性能的影响最大,减振性能降低了23.90%。在浮置板厚度偏差范围内,钢轨振动响应峰值集中在低频段3.15 Hz以内。当浮置板厚度减小为45 mm时,其对减振性能的影响最大,减振性能降低了24.24%。 展开更多
关键词 地铁 弹簧 施工偏差 减振性能
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地铁曲线地段钢弹簧浮置板轨道钢轨波磨成因及控制方法 被引量:2
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作者 黄河山 王伟华 +2 位作者 姚宇飞 汤雪扬 王俊龙 《铁道标准设计》 北大核心 2024年第7期33-39,共7页
随着地铁列车行驶速度与行车密度不断提高,越来越多的线路出现了钢轨波磨现象,引起了严重的环境振动噪声问题。为研究曲线地段钢弹簧浮置板轨道钢轨波磨的成因,对某地铁线路钢轨波磨情况以及轨道动力响应进行了现场测试,建立曲线地段轮... 随着地铁列车行驶速度与行车密度不断提高,越来越多的线路出现了钢轨波磨现象,引起了严重的环境振动噪声问题。为研究曲线地段钢弹簧浮置板轨道钢轨波磨的成因,对某地铁线路钢轨波磨情况以及轨道动力响应进行了现场测试,建立曲线地段轮对-钢弹簧浮置板轨道系统有限元模型,探究轮轨间摩擦系数、扣件刚度以及隔振器垂向刚度对钢轨波磨的抑制作用。结果表明,钢弹簧浮置板曲线地段波磨波长为30~50 mm,列车通过该波磨区间时会引起416~694 Hz的振动;轮轨系统位于曲线地段时的不稳定振动主要发生在内轮与内轨之间,导致内轨产生更为严重的钢轨波磨,412.56 Hz的不稳定振动是引起钢弹簧浮置板地段产生钢轨波磨的重要原因;随着曲线半径减小,钢轨波磨产生的可能性增大,特别是列车通过半径小于600 m的曲线时,轮轨间摩擦自激振动十分容易发生;降低轮轨间摩擦系数、增大扣件刚度与隔振器垂向刚度均可有效降低轮轨系统发生自激振动的趋势,从而抑制钢轨波磨的产生与发展;考虑轨道结构减振的需求以及负阻尼比的增长幅度,应优先选择增大扣件刚度的措施来抑制钢轨波磨的产生与发展。 展开更多
关键词 地铁 弹簧 轨波磨 摩擦自激振动 控制方法
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地铁车辆以磨耗车轮通过钢弹簧浮置板轨道时的较好平稳性速度
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作者 张劲明 于蒻丹 +2 位作者 马贺 张军 王稳 《城市轨道交通研究》 北大核心 2024年第1期111-115,120,共6页
[目的]为使地铁乘客获得较好的乘车体验,探究轨道线路铺设浮置板时车体平稳性较好的通过速度区间。[方法]利用仿真软件建立了地铁车辆-浮置板轨道-路基的动力学模型,分析了标准车轮及磨耗车轮通过地铁有无钢弹簧浮置板轨道时的车体振动... [目的]为使地铁乘客获得较好的乘车体验,探究轨道线路铺设浮置板时车体平稳性较好的通过速度区间。[方法]利用仿真软件建立了地铁车辆-浮置板轨道-路基的动力学模型,分析了标准车轮及磨耗车轮通过地铁有无钢弹簧浮置板轨道时的车体振动状况。对比了不同速度条件下,增设浮置板前后车体垂向平稳性指标时域及频域的变化;对比了车体在浮置板轨道系统下,车体以磨耗车轮与标准车轮通过时,车体的垂向振动加速度等参数时域及频域的变化规律。[结果及结论]不同速度时,浮置板会使列车的平稳性指标增大,相比无浮置板时平均增长了5.8%;横向平稳性指标在速度低于60 km/h时,其对平稳性指标有减小作用。浮置板系统中,磨耗车轮的存在会加剧车体垂向振动,这种现象在列车高速行驶时表现更突出。地铁车辆通过轨道时的垂向振动加速度频率主要集中在低频区段的0~10 Hz,横向振动加速度频率区段主要集中在0~30 Hz。地铁车辆通过存在浮置板路段且速度在48~60 km/h区间时,磨耗车轮的车体垂向平稳性指标在1.8左右,横向平稳性指标在1.1左右,数值均较低,即车体振动及横向运动较小,平稳性较好。 展开更多
关键词 地铁 磨耗 弹簧 振动
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基于流固耦合的浸水钢弹簧浮置板减振效果分析
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作者 芦睿泉 杨林 +1 位作者 袁德浩 牛晓莉 《都市快轨交通》 北大核心 2024年第3期103-108,124,共7页
为养护维修浸水情况下的浮置板轨道,基于流固耦合理论建立浸水条件下钢弹簧浮置板振动模型,分析浮置板和基础结构间存在积水情况时,车致振动影响下不同浸水深度浮置板轨道的减振效果。结果表明:钢弹簧浮置板的板底积水影响浮置板结构的... 为养护维修浸水情况下的浮置板轨道,基于流固耦合理论建立浸水条件下钢弹簧浮置板振动模型,分析浮置板和基础结构间存在积水情况时,车致振动影响下不同浸水深度浮置板轨道的减振效果。结果表明:钢弹簧浮置板的板底积水影响浮置板结构的减振性能;当积水深度小于板侧空间高度的1/2时,隧道壁在其峰值频率63 Hz的振动已经增大5 dB左右;当积水深度达到板侧空间高度全满时,隧道壁加速度级在63 Hz处增大13.4 dB,增加约30.7%;隧道壁在63 Hz和80 Hz的振动级插入损失也分别增大13.36 dB和13.67 dB;浮置板板侧空间有1/2及以上的高度浸水,峰值频率对应的浮置板、隧道壁的垂向振动级较正常情况分别大5d B、10dB以上时,建议及时排水。 展开更多
关键词 城市轨道交通 弹簧 浸水 流固耦合 减振效果
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浮置板轨道中置式剪力铰疲劳预测及结构优化
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作者 刘文武 赵才友 +1 位作者 陈虹兵 罗信伟 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第6期2551-2562,共12页
为预测钢弹簧浮置板轨道中置式剪力铰疲劳寿命,并针对其疲劳特性提出结构优化方案;建立了车辆-轨道-隧道刚柔耦合模型及剪力铰-混凝土精细化有限元模型;将刚柔耦合模型得到的浮置板板缝位移差作为精细化有限元模型的荷载,计算分析了隧... 为预测钢弹簧浮置板轨道中置式剪力铰疲劳寿命,并针对其疲劳特性提出结构优化方案;建立了车辆-轨道-隧道刚柔耦合模型及剪力铰-混凝土精细化有限元模型;将刚柔耦合模型得到的浮置板板缝位移差作为精细化有限元模型的荷载,计算分析了隧道不均匀沉降、钢弹簧隔振器失效时剪力铰应力分布及剪力铰危险点Mises应力时程曲线;采用Goodman方法进行平均应力修正,利用Palmgren-Miner线性累积损伤法则结合材料S-N曲线计算了剪力铰危险点疲劳寿命,提出了相应的结构优化方案并对其有效性进行了验证。研究结果表明:浮置板板缝位移差对中置式剪力铰Mises应力及疲劳寿命有重要影响。中置式剪力铰轴Mises应力最大值位于板缝边缘处轴的上下表面,该位置是剪力铰轴接触的突变点。随着板缝位移差峰值的增大,剪力铰轴危险点Mises应力峰值逐渐增大,疲劳寿命逐渐减小。当板缝位移差峰值0.8 mm时,剪力铰轴危险点Mises应力峰值达到了1 122 MPa,剪力铰轴疲劳寿命为344 349节·次。当板缝位移差峰值超过0.5 mm后应当注意剪力铰轴疲劳破坏问题;对中置式剪力铰轴固定板接触突变位置进行倒圆角设计可以有效提高剪力铰轴疲劳寿命。当隧道不均匀沉降波长30 m幅值3 cm,倒圆角半径设置为3、5、7 mm时,剪力铰轴Mises应力峰值分别降低了36.7%、45.1%、53%,疲劳寿命分别提高了3.6倍、4.1倍、6.2倍。由于轴固定板倒圆角设计会降低剪力铰的抗剪和抗弯刚度,因此在实际工程中应综合考虑剪力铰轴的疲劳寿命及剪力铰对板端位移的协调能力进行设计。研究成果可为解决钢弹簧浮置板轨道中置式剪力铰疲劳问题提供参考。 展开更多
关键词 地铁 弹簧轨道 剪力铰 数值仿真 疲劳预测 结构优化
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浮置板轨道双层弹性单元垂向参数匹配研究
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作者 王树国 杜香刚 +1 位作者 张茉颜 刘伟斌 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期1223-1233,共11页
为获取浮置板轨道双层弹性单元垂向参数的合理匹配关系,以钢弹簧浮置板轨道为研究对象,基于有限元软件建立钢弹簧浮置板谐响应模型和车辆-钢弹簧浮置板轨道动力耦合模型,从时频域角度分析浮置板轨道扣件和钢弹簧的刚度及阻尼间匹配关系... 为获取浮置板轨道双层弹性单元垂向参数的合理匹配关系,以钢弹簧浮置板轨道为研究对象,基于有限元软件建立钢弹簧浮置板谐响应模型和车辆-钢弹簧浮置板轨道动力耦合模型,从时频域角度分析浮置板轨道扣件和钢弹簧的刚度及阻尼间匹配关系对轨道隔振性能和安全性能的影响。研究结果表明,扣件和钢弹簧的垂向参数匹配作用主要影响轨道系统的隔振性能和钢轨位移,其中当扣件刚度小于2×10^(7)N/m,改变钢弹簧刚度对隔振率基本没有影响,当扣件刚度小于3×10^(7)N/m时,最高隔振率与钢弹簧刚度呈正比,当扣件刚度大于3×10^(7)N/m时,最高隔振率与钢弹簧刚度呈反比;当扣件刚度小于2×10^(7)N/m时,钢轨位移随着扣件刚度的变化基本不受扣件阻尼的影响,而当扣件刚度大于2×10^(7)N/m时,随着扣件阻尼的增加,扣件刚度对钢轨位移的影响越显著。随扣件刚度与钢弹簧刚度比值增大,轨道结构的最高隔振率先迅速增加后保持不变,而随着钢弹簧刚度和钢弹簧阻尼乘积的增加,浮置板轨道最低隔振率和支反力峰值会存在一个快速增加阶段,建议扣件刚度和钢弹簧刚度的比值大于2.22。研究结果可进一步为浮置板轨道参数优化和减振性能提升提供参考。 展开更多
关键词 轨道 减振性能 扣件 弹簧 参数匹配
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道岔区敷设橡胶弹簧浮置板轨道的动力仿真分析 被引量:3
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作者 肖读杰 韦凯 +2 位作者 牛文强 王博 周炯浩 《铁道标准设计》 北大核心 2024年第7期40-47,共8页
道岔区剧烈的轮轨冲击引起的振动超标问题十分突出。由于良好的弹性和阻尼特性,橡胶弹簧能够有效地起到隔振作用,且与钢弹簧相比造价更低,因此在道岔区敷设橡胶弹簧浮置板轨道为解决振动超标问题提供了有效途径。为探明道岔区敷设橡胶... 道岔区剧烈的轮轨冲击引起的振动超标问题十分突出。由于良好的弹性和阻尼特性,橡胶弹簧能够有效地起到隔振作用,且与钢弹簧相比造价更低,因此在道岔区敷设橡胶弹簧浮置板轨道为解决振动超标问题提供了有效途径。为探明道岔区敷设橡胶弹簧浮置板轨道的可行性,基于车辆-轨道耦合动力学理论和有限元分析理论,建立车辆-道岔-浮置板刚柔耦合模型和环境振动计算模型。与既有研究相比,不仅分析了地铁列车直/侧逆向通过9号道岔时的安全性指标、平稳性指标和轨道结构形位变化指标,而且计算了在9号道岔区敷设橡胶弹簧浮置板轨道的减振效果。经检算,可得出以下结论:当地铁列车直/侧逆向通过敷设橡胶弹簧浮置板的9号道岔区时,轮轨垂、横向力和脱轨系数的最大值分别为166,30 kN和0.4,均在相关技术标准允许的范围内,能够确保列车的安全运营;列车直/侧逆向通过道岔时的车体垂、横向加速度和Sperling指标计算结果最大值分别为0.14,0.64 m/s^(2)和2.58 m/s^(2),满足列车平稳运行要求,在9号道岔区敷设橡胶弹簧浮置板对列车乘坐的舒适性影响不大;列车直/逆向通过道岔时的钢轨位移最大值为3.78 mm,未超过相关技术标准要求;在9号道岔区敷设橡胶弹簧浮置板减振效果达到18 dB,能够满足高减振需求。以上成果可为在道岔区敷设橡胶弹簧浮置板的相关工程及研究提供理论指导。 展开更多
关键词 地铁 9号道岔 橡胶弹簧 安全平稳性 几何形位 减振效果
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钢弹簧浮置板轨道参数研究 被引量:56
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作者 丁德云 刘维宁 +1 位作者 李克飞 孙晓静 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期30-35,共6页
针对钢弹簧浮置板轨道参数变化对其动力特性的影响,选取道床板长度、道床板厚度、弹簧刚度、支承间距、扣件刚度5个参数及其不同水平值,进行正交试验,并建立相应的三维有限元模型。采用模态分析方法对钢弹簧浮置板轨道进行动力特性研究... 针对钢弹簧浮置板轨道参数变化对其动力特性的影响,选取道床板长度、道床板厚度、弹簧刚度、支承间距、扣件刚度5个参数及其不同水平值,进行正交试验,并建立相应的三维有限元模型。采用模态分析方法对钢弹簧浮置板轨道进行动力特性研究,获得了轨道的固有频率和振型,分析其传导比特性。分析结果表明:影响钢弹簧浮置板轨道低阶固有频率的主要参数是支承间距、道床板厚度和弹簧刚度,而影响高阶固有频率的主要参数是道床板长度;无论参数如何改变,钢弹簧浮置板轨道主要以道床板的振动为主;传导比最大峰值出现在基频附近,且随着道床板长度的增加而增大。 展开更多
关键词 弹簧轨道 参数 正交试验 模态分析 传导比
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钢弹簧浮置板轨道低频特征试验研究 被引量:45
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作者 刘维宁 丁德云 +1 位作者 李克飞 张厚贵 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第8期118-125,共8页
利用北京交通大学轨道减振与振动控制试验室开展钢弹簧浮置板轨道低频特征测试,研究钢弹簧浮置板轨道弹簧刚度和支承间距等参数变化对低频振动的影响,并比较钢弹簧浮置板轨道和普通轨道的低频减振效果。试验结果表明:①弹簧总刚度越大(... 利用北京交通大学轨道减振与振动控制试验室开展钢弹簧浮置板轨道低频特征测试,研究钢弹簧浮置板轨道弹簧刚度和支承间距等参数变化对低频振动的影响,并比较钢弹簧浮置板轨道和普通轨道的低频减振效果。试验结果表明:①弹簧总刚度越大(支承间距不变且弹簧刚度越大,或弹簧刚度不变且支承间距越小),浮置板轨道基频越大,轨道板到基底竖向加速度级传递损失越小,轨道板到隧道内的竖向传递函数值越大;②钢弹簧浮置板轨道基频越小,在其工作频段,减振效果越好;但在基频附近,振动放大现象越明显。相对于普通轨道,钢弹簧浮置板轨道明显降低了10Hz以上频段的振动响应,最大减振量为25dB;同时基频处的振动放大量为25dB;③对于轨道板到隧道内的竖向传递函数,普通轨道的值比钢弹簧浮置板轨道的值大,前者在0.012~0.028之间,后者在0~0.01范围内。 展开更多
关键词 弹簧轨道 低频特征 试验研究 加速度级损失 插入损失 传递函数
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地铁与建筑物合建中不同固有频率钢弹簧浮置板轨道的适用性分析 被引量:13
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作者 韦凯 周顺华 +2 位作者 翟婉明 肖军华 周萌 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第11期134-142,共9页
以基于车辆-轨道耦合动力理论的地铁-钢弹簧浮置板耦合动力模型为基础,按照钢弹簧底座位置上力相互协调的原则,建立隧道-建筑物-地基二维有限元模型。然后从分析合建结构的自振特性和钢弹簧支反力的频谱特征入手,采用1/3倍频程振级评价... 以基于车辆-轨道耦合动力理论的地铁-钢弹簧浮置板耦合动力模型为基础,按照钢弹簧底座位置上力相互协调的原则,建立隧道-建筑物-地基二维有限元模型。然后从分析合建结构的自振特性和钢弹簧支反力的频谱特征入手,采用1/3倍频程振级评价法探讨不同固有频率钢弹簧浮置板轨道在不同合建结构形式中的适用性。研究结果表明:①地铁与建筑物合建结构的竖向自由振动20~80Hz的参振质量比例较高,可达50%以上,而4~10Hz竖向参振质量却差异较大,这与结构尺寸和刚度有关;②4~10Hz钢弹簧浮置板都可有效削减合建结构20~80Hz的竖向振动能量,但会放大浮置板固有频率附近的振动能量;③地铁低频振动传播容易在合建结构内引起共振,因此钢弹簧浮置板固有频率应避开合建结构4~10Hz内竖向参振质量较大且较集中的频段。 展开更多
关键词 合建结构 地铁振动 弹簧轨道 固有频率 模态分析 瞬态分析
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钢弹簧损伤对地铁列车-浮置板轨道振动性能的影响 被引量:16
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作者 魏新江 史文超 +2 位作者 蒋吉清 张佳斌 丁智 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第11期228-234,共7页
为研究钢弹簧损伤对地铁浮置板轨道及列车振动的影响,基于结构动力学理论建立了钢弹簧损伤情况下地铁列车-浮置板轨道-衬砌-地基的二维整体分析模型。采用模态分析法和Newmark-β法求解车轨系统的动力响应,研究钢弹簧损伤数量、损伤程... 为研究钢弹簧损伤对地铁浮置板轨道及列车振动的影响,基于结构动力学理论建立了钢弹簧损伤情况下地铁列车-浮置板轨道-衬砌-地基的二维整体分析模型。采用模态分析法和Newmark-β法求解车轨系统的动力响应,研究钢弹簧损伤数量、损伤程度、损伤位置及列车速度对车轨振动性能的影响。研究结果表明:钢弹簧损伤会加剧车轨系统的振动响应,且振动幅值随着钢弹簧损伤数量和损伤程度的增加而显著增大;钢弹簧损伤的分布位置对车轨振动影响显著,在相同钢弹簧损伤数量下,损伤位于同一块浮置板板端对车轨振动幅值的影响最大;在钢弹簧损伤情况下,车轨系统的各项竖向加速度随列车速度的增加而显著增大,竖向轮轨接触力及轨道竖向位移幅值则基本不受影响。钢弹簧损伤对乘客舒适度、钢轨使用寿命、周边环境振动都有不利影响,可利用车体竖向加速度、衬砌竖向加速度等敏感指标进行排查和更换,以免造成更严重的后果。 展开更多
关键词 地铁列车 轨道 弹簧损伤 振动 列车速度
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地铁—建筑物合建结构中钢弹簧浮置板轨道基频优选影响因素 被引量:8
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作者 韦凯 周顺华 +2 位作者 翟婉明 肖军华 周萌 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期8-13,共6页
结合2个合建工程实例,通过结构的模态分析和钢弹簧支反力的特征分析,研究地铁—建筑物合建结构中钢弹簧浮置板轨道基频优选的影响因素。结果表明:对于不同的地铁—建筑物合建结构,当其竖向自由振动频率在20~80 Hz范围内时,累积的参振... 结合2个合建工程实例,通过结构的模态分析和钢弹簧支反力的特征分析,研究地铁—建筑物合建结构中钢弹簧浮置板轨道基频优选的影响因素。结果表明:对于不同的地铁—建筑物合建结构,当其竖向自由振动频率在20~80 Hz范围内时,累积的参振质量比例均较高,达50%以上,而在与钢弹簧浮置板轨道基频相近的4~10 Hz竖向自由振动频率范围内,参振质量比例的分布情况却差异较大,这与合建结构的型式和刚度等因素有关;在其他参数不变的情况下,随着钢弹簧浮置板厚度的增加,钢弹簧浮置板的固有频率在向低频移动的同时,虽提高了轨道结构对中高频振动的减振效率,但在钢弹簧浮置板固有频率附近被放大的能量也将随之增加,进而会加大合建结构的低频受迫振动响应。因此对于地铁-建筑物合建结构工程,在选取钢弹簧浮置板轨道基频时,需要综合考虑合建结构型式、结构刚度以及钢弹簧支反力的时域与频域特性。 展开更多
关键词 地下铁道 建筑物 合建结构 减振 弹簧 固有频率 模态分析
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钢弹簧浮置板轨道结构的动力特性分析 被引量:30
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作者 郭亚娟 杨绍普 郭文武 《振动.测试与诊断》 EI CSCD 2006年第2期146-150,共5页
利用ANSYS软件,建立了浮置板轨道系统的有限元模型。采用Newmark时间积分方法,模拟了列车荷载作用下,浮置板轨道结构的瞬态响应。分析表明,浮置板轨道的隔振效率远优于普通板式轨道,弹簧隔振器的刚度、阻尼等参数对浮置板的振动特性影... 利用ANSYS软件,建立了浮置板轨道系统的有限元模型。采用Newmark时间积分方法,模拟了列车荷载作用下,浮置板轨道结构的瞬态响应。分析表明,浮置板轨道的隔振效率远优于普通板式轨道,弹簧隔振器的刚度、阻尼等参数对浮置板的振动特性影响较大。 展开更多
关键词 轨道 弹簧隔振器 动力分析 减振
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