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单侧轨道不平顺数值模拟

丁军君 李芾

丁军君, 李芾. 单侧轨道不平顺数值模拟[J]. 交通运输工程学报, 2010, 10(1): 29-35. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2010.01.006
引用本文: 丁军君, 李芾. 单侧轨道不平顺数值模拟[J]. 交通运输工程学报, 2010, 10(1): 29-35. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2010.01.006
DING Jun-jun, LI Fu. Numerical simulation of one side rail irregularity[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2010, 10(1): 29-35. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2010.01.006
Citation: DING Jun-jun, LI Fu. Numerical simulation of one side rail irregularity[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2010, 10(1): 29-35. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2010.01.006

单侧轨道不平顺数值模拟

doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2010.01.006
基金项目: 

“十一五”国家科技支撑计划项目 2007BAG05B06

详细信息
    作者简介:

    丁军君(1985-), 男, 贵州贵阳人, 西南交通大学工学博士研究生, 从事机车车辆设计及理论研究

    李芾(1956-), 男, 云南昆明人, 西南交通大学教授, 工学博士

  • 中图分类号: U213.2

Numerical simulation of one side rail irregularity

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  • 摘要: 采用傅立叶逆变换将轨道不平顺功率谱密度转换为时域不平顺序列, 分析了美国轨道中心线各种不平顺的相关性。利用轨道中心线不平顺与左右轨道不平顺的关系, 将中心线轨道不平顺等效转换为左右轨道的垂向和横向不平顺, 通过车辆动力学仿真计算了轮轨作用力响应, 并比较了美国五级谱单侧不平顺与中国干线谱不平顺。比较结果表明: 各种中心线不平顺之间相关系数均小于0.3, 为微弱相关, 可视为统计独立的; 中心线轨道不平顺响应与等效后的左右轨道不平顺响应的相关系数均大于0.8, 为高度相关, 验证了等效转换的正确性; 美国五级谱单侧不平顺功率谱密度在低频部分高于中国干线谱, 在高频部分则低于中国干线谱。

     

  • 图  1  轨道不平顺与车辆设计和线路维护的关系

    Figure  1.  Relation among track irregularity, vehicle design and track maintenance

    图  2  轨道不平顺的类型

    Figure  2.  Types of track irregularity

    图  3  方向不平顺的模拟结果

    Figure  3.  Simulation result of track directional irregularity

    图  4  轨距不平顺的模拟结果

    Figure  4.  Simulation result of track gauge irregularity

    图  5  轮轨作用力功率谱密度比较

    Figure  5.  PSD comparison of wheel-rail interaction forces

    图  6  美国五级谱不平顺与中国干线不平顺功率谱密度比较

    Figure  6.  PSP comparison of America five grade and Chinese main line track irregularities

    表  1  不平顺相关系数

    Table  1.   Correlation coefficients of various track irregularities

    不平顺种类 垂向不平顺 水平不平顺 方向不平顺 轨距不平顺
    垂向不平顺 1.000 0 0.010 6 -0.063 5 0.030 6
    水平不平顺 0.010 6 1.000 0 -0.005 9 -0.020 5
    方向不平顺 -0.063 5 -0.005 9 1.000 0 -0.071 2
    轨距不平顺 0.030 6 -0.020 5 -0.071 2 1.000 0
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    表  2  中国干线轨道谱的特征参数

    Table  2.   PSD characteristic parameters of Chinese main lines

    参数 A B C D E F G
    左高低 0.127 0 -2.153 1 1.550 3 4.983 5 1.389 1 -0.032 7 0.001 8
    右高低 0.332 6 -1.375 7 0.549 7 2.490 7 0.405 7 0.085 8 -0.001 4
    左轨向 0.062 7 -1.184 0 0.677 3 2.123 7 -0.084 7 0.034 0 -0.000 5
    右轨向 0.159 5 -1.385 3 0.667 1 2.333 1 0.256 1 0.092 8 -0.001 6
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  • 收稿日期:  2009-08-12
  • 刊出日期:  2010-02-25

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