高速列车高频激扰振动机理及传递规律研究

摘要

运行速度提高后,列车对轮轨激扰的敏感性增强,轮轨激扰频率范围进一步增大,深入研究高速动车组振动及传递规律,对全面认识车辆系统振动特性具有的重要意义.运用车辆动力学理论、轨道动力学和结构振动理论,结合数值计算和分析技术,本项目建立了高速列车-轨道系统高频振动分析模型,首次将车体、构架、轮对、钢轨、轨道板等全弹性化处理;提出了考虑三项振动加速度和速度项的新型数值积分格式,可使得计算结果更为合理准确.在此基础上,研究了复杂高频激扰如道岔通过、短波不平顺、扁疤等工况下高速列车振动能量分布、结构频率特征、振动传递规律等,揭示了系统振动能量与结构振动之间内在联系;研究了列车运行速度与激振频率之间关系,探讨了轨道短波不平顺波长容许限度,分析了高速列车关键零部件结构设计合理截止频率.