钢轨模态阶数对高速铁路轮轨高频动力响应的影响研究

摘要

为了能更准确计算高速铁路轮轨高频动力响应,本文针对考虑扣件胶垫幅频变动力特性的车辆-轨道垂向耦合动力学模型,研究了钢轨模态阶数对轮轨系统高频动力响应结果的影响.研究结果表明:(1)当扣件胶垫采用幅频变模型时,传统钢轨模态阶数(0.5倍扣件总数)会导致轮轨力、轮对加速度和钢轨加速度时域结果的最大值偏大;(2)钢轨模态阶数的取值对轮轨系统在低频范围的动力仿真结果影响不大;而在中高频段的主频段范围,轮轨系统的动力响应幅值随着钢轨模态阶数的增大而逐渐降低;(3)根据轮轨系统时频域计算结果可知,当扣件胶垫采用幅频变模型时,为准确计算高速铁路轮轨高频动力响应,本文建议将钢轨模态阶数至少应等于轨道结构中的扣件总数.