列車—軌道耦合系統(tǒng)隨機(jī)不平順動力響應(yīng)分析.pdf

1、高速鐵路建設(shè)在中國的快速發(fā)展有目共睹，但是高速鐵路的安全保障體系發(fā)展相對滯后，無論是安全監(jiān)測系統(tǒng)，還是自動化應(yīng)急措施的發(fā)展水平，都與我國高速鐵路鋪設(shè)規(guī)模在世界上的排名不成正比。
　　高速鐵路的安全監(jiān)測體系、故障預(yù)測及診斷體系、以及自動維護(hù)體系均需要有強(qiáng)大的理論依據(jù)作為支撐。鐵路系統(tǒng)因其體系龐大，實(shí)驗(yàn)環(huán)境復(fù)雜，加大了實(shí)驗(yàn)平臺的搭建難度及資金投入。目前研發(fā)出的列車及軌道也有多種型號，不同型號的列車及軌道的實(shí)驗(yàn)平臺差異較大，通用性差。因

2、此，利用列車-軌道耦合振動系統(tǒng)對列車及軌道在不同運(yùn)行條件下的動力響應(yīng)進(jìn)行分析，在分析列車-軌道相互作用的研究上有很強(qiáng)的優(yōu)越性。同時，可以在模型中找出的軌道路況與車軌響應(yīng)的關(guān)系，來進(jìn)一步進(jìn)行通過測量數(shù)據(jù)推定車軌狀態(tài)的過程。一套完整精確的列車-軌道耦合動力系統(tǒng)亟待建立。
　　本文依照高速鐵路列車、軌道的結(jié)構(gòu)及工程中各項(xiàng)實(shí)際參數(shù)，對CRH3型列車和在我國高速鐵路上應(yīng)用較廣泛的CRTSII型無砟軌道進(jìn)行了精確的動力學(xué)分析，論文依據(jù)高速動車

3、及無砟軌道的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及動力學(xué)特性，針對列車及軌道分別建立了一套Hamilton動力學(xué)模型，利用赫茲接觸處理輪軌相互作用并將兩套系統(tǒng)進(jìn)行能量銜接。本文將動力分析的數(shù)值積分求解算法進(jìn)行了一定的改進(jìn)，獲得了更精確的列車-軌道耦合振動輸出。同時，將在以往建模中被忽略的輪軌接觸點(diǎn)的精確定位，及軌道的衰減振動引入到列車-軌道耦合模型中，以期模型獲得與實(shí)際值更加接近的模擬結(jié)果。利用軌道譜函數(shù)模擬軌道的隨機(jī)不平順程度，作為輸入激勵，從而更直觀地研究列車