地铁列车速度对扣件系统垂向动刚度的影响

摘要

扣件胶垫材料的动刚度受加载频率影响较大.基于一城市地铁GJ-Ⅲ型中等减振扣件系统的现场测试结果,采用多刚体动力学软件建立车辆-轨道耦合模型,分析车速对扣件系统垂向动刚度的影响.为避免刚柔耦合模型繁复的计算过程,在黏弹性高分子材料激振频率-动刚度经验公式的基础上推导出车速-扣件系统垂向动刚度经验公式,并结合现场测试结果验证了该经验公式可较为准确地估算车速变化时扣件系统的垂向动刚度.结合该经验公式,利用仿真模型计算得出车速与扣件系统垂向动刚度的关系.结果表明,扣件系统垂向动刚度随车速的增加而增大,但增幅逐渐减小;对于正常运营的地铁列车,若不考虑车速对扣件垂向动刚度的影响,钢轨垂向振动中心频率在0～20 Hz内会高估钢轨垂向振动加速度振级.