柔性轮对及车轮多边形对高速铁路轮轨系统动力响应的影响

作者：孙林林; 艾佳华; 高睿; 张丽君; 崔树坤

来源：中国铁路, 2023, (05): 104-110.

DOI：10.19549/j.issn.1001-683x.2022.12.28.001

• 高速铁路
• 轮轨系统
• 刚柔耦合模型
• 柔性轮对
• 车轮多边形
• 动力响应

基于刚柔耦合动力学理论建立柔性轮对车辆-轨道刚柔耦合动力学模型，结合现场实测轴箱加速度验证了模型的可靠性。采用谐波叠加法模拟车轮多边形，对比了有无车轮多边形对轮对振动加速度的影响。在此基础上，分析了车轮多边形参数（如多边形阶次、幅值变化）对轮轨系统振动的影响。结果表明，车轮多边形将导致柔性轮对垂向加速度显著增大；与刚性轮对模型相比，柔性轮对及转向架的垂向加速度显著增大，此时多边形激振频率（674 Hz）成为影响其垂向振动的主要因素；轮对垂向加速度随多边形阶次的增加先增大再减小，当车轮多边形阶次为20阶时，轮对垂向加速度达到最大值；钢轨垂向加速度随多边形阶次的增加而增大；轮对垂向加速度、钢轨垂向加速度随多边形幅值的增大而增大。

• 单位
  建筑工程学院; 北京交通大学; 中国铁道科学研究院集团有限公司