考虑梁弯扭耦合对钢轨横向振动特性的影响

摘要：

为准确预测弹性波在钢轨中的传播,且探究考虑Timoshenko梁弯扭耦合的必要性,基于波谱‒辛混合法建立了考虑梁弯扭耦合的钢轨-扣件空间无限长模型.在模型验证的基础上,分析考虑Timoshenko梁弯扭耦合对钢轨横向固有频率与速度导纳的影响,进一步从理论和试验方面分析了扣件胶垫垂向预压特性对钢轨横向弯曲振动特性的影响.研究结果表明:考虑梁弯扭耦合使得钢轨横向弯曲共振频率增大了约 29.6 Hz,且在钢轨横向弯曲振动中同时出现弯曲和扭转pinned-pinned模态;扣件胶垫垂向预压特性主要影响钢轨横向中低频振动,随着预压的增大,钢轨横向弯曲共振频率增大;当预压从 30 kN增加到 50 kN时,实测的横向弯曲共振频率增加了13.7 Hz,考虑和不考虑梁弯扭耦合时其分别增加了 12.5 Hz和 21.7 Hz;不同预压下考虑梁弯扭耦合的钢轨横向弯曲共振频率变化规律与实测的结果更为接近.

关键词：弯扭耦合、预压特性、波谱-辛混合法、固有频率、速度导纳

所属期刊栏目：58

分类号：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

在线出版日期：2023-11-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：1056-1063