无砟轨道扣件刚度突变对高速列车动力的影响.pdf

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1、2014年9月铁道工程学报Sep2014第9期(总192)JOURNALOFRAILWAYENGINEERINGSOCIETYNO．9(Ser．192)文章编号：1006—2106(2014)09—0053—06无砟轨道扣件刚度突变对高速列车动力的影响刘学毅料张重王万章博(西南交通大学高速铁路线路工程教育部重点实验室，成都610031)摘要：研究目的：无砟轨道结构的弹性主要来源于扣件系统，在高速铁路无砟轨道施工或维修过程中，扣件系统可能出现安装不当或新旧轨下垫板不合理过渡的情况，从而在相邻的扣件间形成较大的刚度差或称刚度突变，静态条件下难以

2、发现，但可能对高速行车的平稳性和安全性产生不利的影响。本文应用轮轨系统动力学理论和ANSYS／LS—DYNA有限元软件，建立了车辆一无砟轨道一路基系统垂向耦合振动模型，根据扣件刚度实际检测的范围，考虑不同的扣件刚度突变工况，计算分析扣件刚度突变对高速车辆及轨道动力特性的影响。研究结论：经过计算分析表明：(1)当扣件刚度局部发生突变时，车体加速度最大值和最小值基本不变，即扣件刚度突变对行车平稳性的影响不大；(2)扣件刚度突变对轮重减载率即行车安全性的影响明显，尤其是列车速度超过300km／h时，扣件刚度突变直接导致轮重减载率超标；(3)该研究

3、成果可为高速铁路无砟轨道扣件刚度在施工或维修中加强检测、建立严格的控制标准提供理论依据。关键词：高速铁路；无砟轨道；扣件刚度中图分类号：U213．2文献标识码：AInfluenceofFastenerStifnessMutationinBallastlessTrackonDynamicCharacteristicsofHigh——speedTrainsLIUXue—yi，ZHANGZhong—wang，WANZhang—bo(MOEKeyLaboratoryofHigh—speedRailwayEngineering，SouthwestJi

4、aotongUniversity，Chengdu，Sichuan610031，China)Abstract：Researchpurposes：Theelasticityfortheballastlesstrackstructureismainlyprovidedbythefasteningsystem．Duringtheconstructionandmaintenanceofballastlesstrackonhigh—speedrailway，theincorrectinstallationandtheunreasonabletransi

5、tionbetweentheoldandnewrail—padsmayoccurtothefasteners，whichwillcauseastiffnessmutationforthefasteners．Eventhoughthisproblemcanhardlybefoundunderthestaticcondition．itcanhaveagreateffectonthestabilityandsafetyforthehigh—speedvehicleoperation．Heredifferentconditionsforthefas

6、tenerstiffnessmutationareconsidered．accordingtotheactuallymeasureddata．Andtheinfluenceoffastenerstiffnessmutationonthedynamicperformanceofhigh—speedvehicleandtrackiscalculatedandanalyzedbyusingtheverticallycoupledvehicle—ballastlesstrack—subgradevibrationspatialmodelandthe

7、finiteelementsoftwareANSYS／LS—DYNA．Researchconclusions：Thecalculationandanalysisresultsshowthat：(1)Whenthereisalocalmutationforthestiffnessoffasteners，themaximumandminimumofvehicleaccelerationbasicallykeepthesame．ThatiStosay，thefastenerstiffnessmutationhasfewinfluenceonthe

8、stabilityofvehicleoperation．(2)Thefastenerstiffnessmutationhasmuchobviouseffectonthewhee1