车桥耦合振动中2种轮轨接触模型比较分析.pdfVIP

第2 8 卷 , 第6 期 　　　　 　　　　　中 国 铁 道 科 学 Vol28 No6 　 2 0 0 7 年 1 1 月 　　　　　　　　 　C H IN A RA IL WA Y SCIEN CE November , 2007 　 文章编号 : 100 14632 (2007) 车桥耦合振动中2 种轮轨接触模型的比较分析 1 ,2 1 1 林玉森 , 李小珍 , 强士中 ( 1. 西南交通大学 土木学院 , 四川 成都 　6 1003 1 ; 2 . 石家庄铁道学院 土木分院 , 河北 石家庄 　050043) 　　摘 　要 : 将车桥耦合系统分为车辆和桥梁 2 个系统并分别给出二者的振动方程 , 采用迭代解法对方程进行 求解 , 分析轮轨之间弹性接触和密贴接触对车桥系统动力分析结果的影响 。结果表明: 密贴接触模型取的时间 步长比弹性接触模型取的时间步长大 , 密贴接触模型迭代时间步长为 000 1 s 时收敛 , 而弹性接触模型迭代时间 步长要 0000 1 s 才收敛 。在同样时间步长 0000 1 s 条件下 , 弹性接触模型的收敛迭代次数为 9 次 , 而密贴接触 模型的收敛迭代次数为 4 次 ; 在计算桥梁的动力响应时 , 弹性接触模型和密贴接触模型的计算结果比较接近 , 也和实测值接近 , 但密贴接触的计算工作量较小 , 收敛快 ; 而在计算列车的竖向加速度 、轮重减载率和脱轨系 数时 , 弹性接触模型的计算结果比密贴接触模型的计算结果大 。分析认为用弹性接触模型比较符合实际。 　　关键词 : 车桥系统 ; 轮轨系统 ; 耦合振动 ; 轮轨接触模型 ; 迭代算法 　　中图分类号 : U2 115 　　文献标识码 : A 　　轮轨弹性接触和密贴接触模型的选取对车桥系 头 , 如果轮轨为弹性接触 , 则每个轮对有 4 个自由 统动力响应有着重要的影响 。国内外对此问题已有 度 , 分别为横摆 、沉浮 、摇头和侧滚 , 这样车辆共 些研究[ 1 —3 ] 。但这些研究只针对不同车辆模型时桥 ( ) 有 3 1 个自由度 6 轴机车为 39 个自由度 。如果轮 梁的响应进行了研究 , 而对车辆影响的研究较少 , 轨密贴接触则每个轮对有横摆和摇头 2 个 自由度 , 缺少 2 种模型对车桥系统的影响以及适用性的研 ( ) 车辆共有 23 个 自由度 6 轴机车 27 个 自由度 。 究 。随着我国列车速度的提高 , 轮轨之间接触模型 轮对的沉浮和侧滚自由度由桥梁的左右轨的位移得 的选取直接影响模拟计算的准确性 , 同时也对数值 出。这个模型可以全面分析车辆的各种结果 。 迭代解法中的速度和时间步长因素产生影响 。因 12