不同頻率鋼軌的振動特性研究.pdf

1、為了更有效地控制鋼軌振動及其引起的輻射噪聲以及與鋼軌振動有關(guān)的諸多鋼軌病害，必須掌握鋼軌在各個頻率振動的特點及傳遞特性。本文在總結(jié)分析國內(nèi)外鋼軌振動模型及研究的基礎(chǔ)上，針對梁模型和短實體模型在中高頻鋼軌振動研究中的局限性，建立了120m長的鋼軌實體有限元振動分析模型。研究了鋼軌在0～20kHz之間的垂、橫向振動特性，給出了0～20kHz長實體鋼軌的振動導納圖，及典型頻率鋼軌的振型，以及軌下阻尼對振動傳遞的影響。對比分析了鋼軌Euler梁

2、、Timoshenko梁模型和實體模型在不同頻率鋼軌垂、橫向振動計算中的差別。并建立鋼軌-約束阻尼吸振器長實體模型，分析該吸振器在不同頻段對鋼軌垂、橫向振動特性的影響及減振效果。
　　 研究表明，鋼軌在小于垂向共振頻率時的振型類似于靜彎變形，隨頻率增加變形增大；大于共振頻率，鋼軌振動呈現(xiàn)多波振型。隨著垂、橫向振動頻率進一步增加，鋼軌截面產(chǎn)生變形。
　　 鋼軌Euler梁模型和Timoshenko梁模型適用截面未發(fā)生變形前

3、的垂向振動分析。在橫向振動分析時，梁模型無法反映鋼軌于軌頭處橫向激勵引起的扭轉(zhuǎn)變形，計算結(jié)果與實體模型差別較大。
　　 高頻振動在鋼軌中傳遞距離遠，相同頻率下，橫向振動的傳遞距離遠大于垂向振動。增大軌下阻尼對鋼軌出現(xiàn)多波振型后的垂、橫向振動均有明顯抑制作用，可以減小振動傳遞距離以及振幅。
　　 本文研究的鋼軌約束阻尼吸振器對鋼軌低頻垂向振動影響較小，對鋼軌一階pinned-pinned振動等垂向振動峰值時的振動有明顯的控