線路不平順頻域特性對(duì)車輛動(dòng)力學(xué)性能的影響.pdf

1、鐵道線路上，軌道的質(zhì)量狀態(tài)直接影響著輪軌系統(tǒng)的振動(dòng)情況。軌道不平順會(huì)使機(jī)車產(chǎn)生橫向晃動(dòng)與垂向振動(dòng)，增加輪軌間作用力，甚至?xí)?dǎo)致車輛脫軌，嚴(yán)重影響行車安全性、平穩(wěn)性和舒適性。軌道的平順狀態(tài)還體現(xiàn)了軌道結(jié)構(gòu)的綜合性能和承載能力，是鐵路線路管理的核心問題。因此，研究軌道不平順的特征對(duì)于保證軌道車輛的安全運(yùn)行具有十分重要的意義。本文的主要內(nèi)容是，分析軌道不平順的頻域特性對(duì)機(jī)車運(yùn)行平穩(wěn)性的影響，為鐵路線路管理和維修提供參考。
　　首先介紹了

2、軌道不平順的形成原因、影響、分類，軌道不平順具有隨機(jī)特性，可以從時(shí)域和頻域兩個(gè)角度對(duì)其進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析。同時(shí)，對(duì)軌道不平順功率譜、功率譜的譜估計(jì)方法以及功率譜數(shù)值模擬時(shí)域樣本進(jìn)行了概述。
　　其次，基于南非窄軌線路Line-NAM531A的實(shí)測(cè)不平順數(shù)據(jù)，掌握分析軌道不平順的時(shí)域和頻域特征的方法。將線路Line-NAM531A軌道劃分為若干個(gè)連續(xù)區(qū)段，每個(gè)區(qū)段作為軌道不平順的樣本，對(duì)樣本進(jìn)行整理，得到每個(gè)樣本的時(shí)域譜，然后將各不平順

3、樣本進(jìn)行頻域轉(zhuǎn)換，得到軌道不平順功率譜。分析各個(gè)不平順樣本的時(shí)域譜和功率譜，得到時(shí)域和頻域內(nèi)的特征參數(shù)值，并且評(píng)估線路Line-NAM531A的軌道平順狀態(tài)。
　　同時(shí)，以德國高干擾譜為例，針對(duì)頻域內(nèi)的頻率個(gè)數(shù)與波長(zhǎng)范圍這兩個(gè)特征參數(shù)，設(shè)置3種軌道激勵(lì)計(jì)算工況，分析并比較各工況的時(shí)域不平順特征。
　　最后，建立SIMPACK機(jī)車動(dòng)力學(xué)模型，軌道激勵(lì)選擇線路Line-NAM531A的不平順樣本和德國高干擾譜3種工況，計(jì)算機(jī)車直

4、線運(yùn)行平穩(wěn)性，比較機(jī)車在線路Line-NAM531上各區(qū)段的運(yùn)行平穩(wěn)性狀態(tài)，并分析軌道不平順的頻域特征參數(shù)對(duì)機(jī)車車輛運(yùn)行平穩(wěn)性的影響。
　　綜合分析得到，南非窄軌線路Line-NAM531A的垂向軌道質(zhì)量狀態(tài)比橫向好，機(jī)車在Line-NAM531A上的垂向平穩(wěn)性優(yōu)于橫向平穩(wěn)性。軌道不平順的幅值均方值、功率譜譜值、波長(zhǎng)范圍及頻率個(gè)數(shù)等特征參數(shù)，對(duì)機(jī)車運(yùn)行平穩(wěn)性有一定的影響。在動(dòng)力學(xué)性能仿真實(shí)驗(yàn)以及線路管理及維修時(shí)，應(yīng)當(dāng)考慮以上軌道不