车轮扁疤-路基不均匀沉降下扣件参数对车轨动力特性影响研究

作     者：李国芳 李宏洲 马理超 吴少培 李得洋 高全福 

作者机构：兰州交通大学机电工程学院 

出 版 物：《铁道学报》 (Journal of the China Railway Society)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：08[工学] 0814[工学-土木工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：国家自然科学基金(12162020,12262017) 甘肃省自然科学基金(22JR5RA329) 兰州交通大学重点研发项目(ZDYF2302) 

主　　题：高速铁路 车轮扁疤 不均匀沉降 轮轨冲击 动力响应 

摘      要：为研究路基不均匀沉降区段扣件关键参数的合理取值，针对既有研究轮轨之间高频冲击效应考虑不足的问题，基于有限元与多体动力学方法，考虑车轮扁疤病害，建立了考虑轨道结构层间脱空的车辆-轨道-路基耦合系统动力学模型，探究了路基不均匀沉降区段扣件系统刚度与阻尼参数的合理取值。研究结果表明：无扁疤病害时，较低的扣件刚度可获得优良的轮轨接触特性；当出现扁疤病害时，低刚度扣件难以抑制扁疤病害产生的轮轨高频振动效应，较高的扣件阻尼可有效衰减轮轨产生的高频冲击能量，设置沉降高发区段扣件刚度最高限值为40 MN/m、扣件阻尼最低限值为20 kN·s/m可有效减缓轮轨病害的产生及发展。研究结论以期为沉降高发区段扣件参数的合理取值提供参考。