線路不平順頻域特性對車輛動力學(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)的振動情況。軌道不平順會使機車產(chǎn)生橫向晃動與垂向振動，增加輪軌間作用力，甚至?xí)?dǎo)致車輛脫軌，嚴重影響行車安全性、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于保證軌道車輛的安全運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機車運行平穩(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特性，可以從時域和頻域兩個角度對其進行統(tǒng)計和分析。同時，對軌道不平順功率譜、功率譜的譜估計方法以及功率譜數(shù)值模擬時域樣本進行了概述。
　　其次，基于南非窄軌線路Line-NAM531A的實測不平順數(shù)據(jù)，掌握分析軌道不平順的時域和頻域特征的方法。將線路Line-NAM531A軌道劃分為若干個連續(xù)區(qū)段，每個區(qū)段作為軌道不平順的樣本，對樣本進行整理，得到每個樣本的時域譜，然后將各不平順

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

4、線運行平穩(wěn)性，比較機車在線路Line-NAM531上各區(qū)段的運行平穩(wěn)性狀態(tài)，并分析軌道不平順的頻域特征參數(shù)對機車車輛運行平穩(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、波長范圍及頻率個數(shù)等特征參數(shù)，對機車運行平穩(wěn)性有一定的影響。在動力學(xué)性能仿真實驗以及線路管理及維修時，應(yīng)當(dāng)考慮以上軌道不