曲线轨道空间振动响应特性研究

摘要：

曲线轨道空间振动存在平面内振动、平面外弯扭耦合振动,通过建立曲线轨道空间振动频域解析模型,对曲线轨道动力响应特性进行研究.将曲线轨道视为圆形结构的一部分,利用圆形结构周期性的特性,在一个基本元之内求解曲线轨道的动力响应.通过引入移动谐振荷载作用下轨梁动力响应的频域数学模态,得出曲线轨道轨梁频域响应的级数表达.在频域内采用数学模态叠加法表示曲线轨梁的纵向、横向、垂向及扭转振动,进而求解得到基本元内轨梁的频域动力响应.经计算表明,文中提出的频域解析模型能够得到精确的曲线轨道频域响应.通过分析速度、半径、超高等因素,得到以下结论:准静态激励下单个移动轴荷载对曲线轨梁的垂向、横向及扭转振动的影响范围在作用点两侧±5m 左右;轴荷载移动速度对曲线轨梁横向位移、扭转变形具有显著的影响,随着速度的增加,曲线轨道由过超高状态逐渐过渡到理想超高状态,最终进入欠超高状态,轨梁横向位移、扭转变形方向发生改变,响应幅值先减小后增加;半径、超高和速度对曲线轨梁垂向位移、横向位移及扭转变形影响较大;随着半径的增加,速度对位移响应的影响程度降低;准静态移动轴荷载列作用下曲线轨梁垂向、横向及扭转频域响应主要集中在40Hz 以内的频段;横向振动、扭转振动频谱分布范围较宽.

关键词：曲线轨道、平面内振动、平面外振动、周期性结构、数学模态、空间耦合振动

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分类号：U213.2(铁路线路工程)

资助基金：国家自然科学基金51378001

在线出版日期：2018-11-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：110-120