高速铁路轮轨耦合振动模态特征及其影响因素研究

摘要：

车轮与钢轨构成了一刚柔耦合、相互约束的系统,传统多关注钢轨自身的模态特征,缺少对系统模态的识别.建立车辆-无砟轨道系统动力学模型,获得摩擦功率及垂向力共振特征,通过分析单/双轮对作用下轮轨共振响应及车轮质点-钢轨梁系统的特征值,识别导致轮轨系统共振的2类共4种模式的轮轨耦合振动模态:一类是车轮与钢轨作等幅同相振动的P2共振模态,其容易造成振动能量向簧上及轨下的传递;另一类是转向架范围内双车轮约束下钢轨2阶弯曲、3阶弯曲及pinned-pinned振动模态,其主要导致振动沿钢轨纵向在车轮间传递及反射,对车轮多边形、钢轨波磨的形成有重要贡献.最后对影响轮轨耦合共振的因素进行了分析,结果表明轮轨耦合共振对扣件间距不敏感,但受扣件刚度影响显著,轴距仅对钢轨局部弯曲共振有影响.

关键词：高速铁路;车辆-轨道耦合动力学;轮轨耦合振动;模态;共振

所属期刊栏目：43

分类号：U211.5;U211.3(铁路线路工程)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;北京市教育委员会科技重大项目

在线出版日期：2022-02-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：85-93