分析高速铁路无砟轨道车轨耦合振动的新型移动单元方法

摘要

本发明公开了一种分析高速铁路无砟轨道车轨耦合振动的新型移动单元方法，建立考虑离散的轨道垫块的三层Timoshenko梁振动方程，通过引入随车辆运动的移动坐标，对控制方程进行变换，并采用Galerkin方法建立轨道的质量、刚度和阻尼矩阵；采用非线性Hertz模型将轨道MEM单元和10自由度车辆多体动力学模型进行耦合，最后采用Newton‑Raphson迭代方法和Newmark积分方法进行求解。通过计算移动荷载下轨道动力响应，得到不同使用环境下的轨道实际使用情况或受损状况，并进行相对性设计或整修，增加使用寿命，提高运行安全性，减少使用成本。相比于其它分析方法，可大幅地提高计算效率，更加符合现实，准确有效。