周期性三维轨道结构弹性波耦合与转换

摘要：

为了研究周期性三维轨道结构中弹性波传播规律,采用波有限元方法建立结构元胞动刚度矩阵,基于Bloch定理求解结构中弹性波波数和特征向量,得到其频散曲线,进一步结合弹性波叠加方法,计算无限长三维轨道结构响应.对比平面半轨道结构模型,三维轨道结构中频散曲线数量增加一倍,出现结构非对称波模态.此外,三维轨道结构中存在明显的弹性波耦合与转换,在同一条频散曲线中,可同时存在以弯曲波或扭转波为主的波模态,并在群速度最小位置发生波模态转换.由于三维轨道结构中存在对称与非对称弹性波模态,轨枕局域共振只与其中一类行波产生单一耦合,因此无法形成完全局域共振带隙.最后,采用振动传递系数验证弹性波在轨道结构中的传播规律,阐明不同荷载激励条件下轨道结构弹性波带隙的表现行为.

关键词：周期性轨道结构、弹性波、波有限元、耦合与转换、带隙

所属期刊栏目：44

分类号：U211.3(铁路线路工程)

资助基金：国家重点研发计划;中国国家铁路集团有限公司科技研究开发计划;国家自然科学基金

在线出版日期：2022-04-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：86-95