会议专题

扣件失效对车辆-轨道耦合系统非平稳随机响应的影响

  本文建立了垂向车辆-轨道耦合系统动力学模型,分析扣件失效对车辆-轨道耦合系统非平稳随机响应的影响。车辆模型为10自由度多刚体模型,包括车体、转向架和轮对。各构件之间通过一系和二系悬挂装置连接,悬挂装置采用并联弹簧-阻尼器进行模拟。轨道模型为刚体-弹性体混合模型,其中钢轨采用Bernoulli-Euler梁模型,轨枕和道床简化为集中质量块。扣件系统也采用并联弹簧-阻尼器进行模拟。车辆与轨道结构通过线性Hertz弹簧耦合。采用美国轨道谱模拟轨道高低的随机不平顺,并考虑了不同车轮的轨道激励的相位差。通过改变扣件刚度及其阻尼数值描述扣件失效状态,利用虚拟激励法和逐步积分方法求解车辆-轨道耦合系统的非平稳随机响应,并通过Monte-Carlo法验证程序的正确性。讨论了当轨道存在一个失效扣件时,不同扣件的失效状态对车辆-轨道耦合系统非平稳随机响应的影响。

车辆-轨道耦合系统 机械振动 虚拟激励法 扣件失效 逐步积分法

张健 张有为 吴昌华

大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室,辽宁大连116024

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2011-08-22(万方平台首次上网日期,不代表论文的发表时间)