• ISSN 0258-2724
  • CN 51-1277/U
  • EI Compendex
  • Scopus 收录
  • 全国中文核心期刊
  • 中国科技论文统计源期刊
  • 中国科学引文数据库来源期刊

扣件胶垫刚度频变的车-线-隧垂向耦合随机振动虚拟辛分析

王平 杨帆 韦凯

王平, 杨帆, 韦凯. 扣件胶垫刚度频变的车-线-隧垂向耦合随机振动虚拟辛分析[J]. 西南交通大学学报, 2017, 30(2): 209-215. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2017.02.001
引用本文: 王平, 杨帆, 韦凯. 扣件胶垫刚度频变的车-线-隧垂向耦合随机振动虚拟辛分析[J]. 西南交通大学学报, 2017, 30(2): 209-215. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2017.02.001
WANG Ping, YANG Fan, WEI Kai. Symplectic Random Vibration Analysis of Vertically Coupled Vehicle-Track-Tunnel System Considering Frequency-dependent Stiffness of Rail Pads[J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 2017, 30(2): 209-215. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2017.02.001
Citation: WANG Ping, YANG Fan, WEI Kai. Symplectic Random Vibration Analysis of Vertically Coupled Vehicle-Track-Tunnel System Considering Frequency-dependent Stiffness of Rail Pads[J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 2017, 30(2): 209-215. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2017.02.001

扣件胶垫刚度频变的车-线-隧垂向耦合随机振动虚拟辛分析

doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2017.02.001
基金项目: 

国家自然科学基金高铁联合基金资助项目(U1434201,U1234201)

国家杰出青年科学基金资助项目(51425804)

国家青年科学基金资助项目(51008257,51008158)

详细信息
    作者简介:

    王平(1969-),男,教授,博士,研究方向为铁路轨道安全理论,电话:13608007071,E-mail:wping@home.swjtu.edu.cn

    通讯作者:

    韦凯(1980-),副研究员,博士,研究方向为轨道交通系统动力学及环境振动噪声,电话:13551098099,E-mail:wei_mike@163.com

Symplectic Random Vibration Analysis of Vertically Coupled Vehicle-Track-Tunnel System Considering Frequency-dependent Stiffness of Rail Pads

  • 摘要: 为了精确预测车辆转向架、车轮及轮下系统的随机振动频域响应,综合考虑扣件胶垫的低频初始刚度及其刚度频变幅度,运用无穷周期子结构的辛数学方法与虚拟激励法,建立了车-线-隧垂向耦合随机振动虚拟辛分析模型,分析了扣件胶垫频变刚度对耦合系统随机振动的影响。结果表明:扣件胶垫刚度频变对车体垂向随机振动的影响可以忽略,但会提高转向架频率57 Hz以上的随机振动,并显著提高轮对与钢轨随机振动加速度功率谱最大峰值与其对应的第1主频;扣件频变刚度使轨道结构的自振频率及向高频发生偏移,轮轨共振频带的能量也向高频区域转移,轮对加速度功率谱在频域内的分布向高频部分偏移约8.6 Hz。

     

  • 翟婉明. 车辆-轨道耦合动力学[M]. 3版. 北京:科学出版社,2007: 41-51.
    夏禾,陈英俊. 车-梁-墩体系动力相互作用分析[J]. 土木工程学报,1992,25(2): 3-12. XIA He, CHEN Yingjun. Analysis of the lateral dynamic interaction in vehicle-bridge-pier system[J]. Chinese Journal of Civil Engineering, 1992, 25(2): 3-12.
    蔡成标. 高速铁路列车-线路-桥梁耦合振动理论及应用研究[D]. 成都:西南交通大学,2004.
    LIANG Bo, ZHU Y, CAI Y. Dynamic analysis of the vehicle-sub-grade model of vertical coupled system[J]. Journal of Sound and Vibration, 2001, 245(1): 79-92.
    刘学毅,王平. 车辆-轨道-路基系统动力学[M]. 成都: 西南交通大学出版社,2010: 266-273.
    王建炜. 列车-隧道动力耦合系统数值模拟方法及应用[D]. 上海:上海交通大学,2012.
    田薇. 车辆动载作用下轨道结构和隧道结构的动力分析[D]. 上海:同济大学,2007.
    L F, KENNEDY D, WILLIAM F W, et al. Symplectic analysis of vertical random vibration for coupled vehicle-track systems[J]. Journal of Sound and Vibration, 2008, 317: 236-249.
    韦凯,杨帆,王平,等. 扣件胶垫刚度频变的车/轨耦合系统随机振动虚拟辛分析[J]. 工程力学,2016,33(9): 123-130. WEI Kai, YANG Fan, WANG Ping, et al. The general symplectic analysis of time-variant random vibration of vehicle-track coupled system withfrequency-dependent stiffness of rail pads[J]. Engineering Mechanics, 2016, 33(9): 123-130.
    林家浩,张亚辉. 随机振动的虚拟激励法[M]. 北京:科学出版社,2004: 60-76.
    钟万勰. 应用力学的辛数学方法[M]. 北京:高等教育出版社,2006: 70-75.
    THOMPSON D J, VERHEIJ J W. The dynamic behaviour of rail fasteners at high frequencies[J]. Applied Acoustics, 1997, 52(1): 1-17.
    FENANDER A. Frequency dependent stiffness and damping of railpads[J]. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part F: Journal of Rail and Rapid Transit, 1997, 211: 51-62.
    MAES J, SOL H, GUILLAUME P. Measurements of the dynamic railpad properties[J]. Journal of Sound and Vibration, 2006, 293: 557-565.
    韦凯,杨帆,王平,等. 扣件胶垫刚度的频变性对地铁隧道环境振动的影响[J]. 铁道学报,2015,37(4): 80-86. WEI Kai, YANG Fan, WANG Ping, et al. Influence of frequency-dependent stiffness of rail pads on environment vibration induced by subway in tunnel[J]. Journal of the China Railway Society, 2015, 27(4): 80-86.
    REMINGTON P J. Wheel/rail rolling noise, Ⅰ: theoretical analysis[J]. The Journal of the Acoustical Society of America, 1987, 81(6): 1805-1823.
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  614
  • HTML全文浏览量:  69
  • PDF下载量:  313
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2015-10-27
  • 刊出日期:  2017-04-25

目录

    /

    返回文章
    返回