收稿日期
基金项目国家自然科学基金资助项目.
作者简介石文博男河南许昌人东南大学博士研究生缪林昌男江苏泰州人东南大学教授博士生导师.
第卷第期
年 月
东 北 大 学 学 报 ( 自 然 科 学 版 )
JournalofNortheasternUniversity(NaturalScience)
Vol.,No.
Jul.
doi./j.issn....
轨道参数对无砟轨道振动特性的影响分析
石文博,缪林昌,王正兴,骆俊晖
东南大学 交通学院江苏 南京
摘要依据弹性支撑块式无砟轨道的力学特征以及地铁车辆的实际参数建立了轮轨非线性耦合系
统模型.通过对该模型的求解可以得到系统中钢轨和轨枕的竖向振动加速随时间的变化过程结合快速傅里
叶变化的方法分析了钢轨和轨枕振动加速度在频域中的变化.引入根据人体敏感度进行修正后得到的振动能
量指标对钢轨以及轨枕的振动能量进行量化分析评价了系统中各个参数对于系统振动特性的影响.结果显
示增加各垫层的刚度和阻尼都能直接导致系统振动能量的减少其中增加刚度导致振动能量减少的幅度要大.
关键词无砟轨道减振轮轨耦合模型振动能量指标模态法
中图分类号U 文献标志码A文章编号
InfluenceoftheTrackParametersonVibrationCharacteristics
ofBallastlessTrack
SHIWen-boMIAOLin-changWANGZheng-xingLUOJun-hui
SchoolofTransportationSoutheastUniversityNanjingChina.CorrespondingauthorMIAOLin-
changprofessorE-mailLc.miaoseu.edu.cn.
Abstract A nonlinearcoupling modelofwheeland railwasestablished according to the
mechanicalcharacteristicofballastlesstrackwithelasticsupportingblockandtheactualparameters
ofmetro vehicle.Thetime-variantverticalacceleration oftherailandthesleeperscanbe
calculatedfrom themodelandthefrequency-dependentaccelerationwasverifiedbythefast
Fouriertransform algorithm.A vibrationpowerfixedbyhumansensitivitywasintroducedto
quantifythevibrationenergyoftherailandsleepers.Theimpactoftheparametersinthemodel
wasevaluated.Theresultshowsthevibrationenergyisreducedwiththeincreaseofthestiffness
anddampmeanwhilethedecreaseinamplitudeofthevibrationenergythatisresultantfrom the
increaseofthesystem stiffnessismoreprominent.
Keywords ballastlesstrackvibrationreductionwheel-railcouplemodelvibrationpower
indexmodalmethod
随着城市化进程的不断发展城市内部交通
也变得越来越拥挤地铁作为一种快速便捷安
全的交通方式在越来越多的城市中开始兴建起
来.由于地铁的振动而导致盾构隧道的竖向位移
对地铁运营的安全性带来了很大的影响.实际工
程显示上海地铁 号线在运营期间竖向沉降了
cm上海轨道交通四号线海伦路站附近最大沉
降量已达 cm
由此可见对减少隧道振动的
分析研究具有重要的意义.
国外较早就开始了对车辆 轨道的耦合系统
的研究Caughey等
通过建立耦合模型分析了
车辆的阻尼系数对系统固有频率的影响Grassie
等
采用经验公式对车辆轨道耦合系统进行简
化分析得出有砟轨道系统的共振频率以及钢轨
的刚度轨枕的模量轨枕的分布间距阻尼比等
对钢轨振动频率的影响.近些年来国内的一些专
家也对车辆 轨道耦合系统进行了深入的研究.
Zhai等
建立了 自由度的车辆模型对车辆
轨道系统在 个方向上的耦合力转角位移进行
了仿真计算并对比沈阳到秦皇岛铁路沿线埋设
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