基于广义能量指数的垂向轨道-车辆系统传递函数研究

摘要

轨道的状态直接决定高速铁路轨道-车辆系统运行的安全性和舒适性。从发展趋势看，结合轨道几何不平顺和车辆动态响应评判轨道状态越来越受到重视。将高速铁路轨道和车辆看成1个系统，利用广义能量指数(GEI) 研究垂向轨道-车辆系统传递函数的动态特性。在高低不平顺与车体垂向加速度之间的放大系数为常数的条件下，分析并利用仿真数据证明了GEI与车体垂向加速度的标准差在能量意义下满足线性相关性。于是，当以GEI作为系统的输入，车体垂向加速度的标准差作为系统的输出时，垂向轨道-车辆系统传递函数就可以简化成线性函数。利用该线性传递函数计算得到了某动车组的长波不利波长，并与利用车辆动力学仿真模型得到的长波不利波长进行比较。两者的计算结果一致性说明直接利用实测轨道不平顺和车体加速度数据计算长波不利波长是正确的和可行的。