減振型板式軌道振動(dòng)特性理論及試驗(yàn)研究

減振型板式軌道振動(dòng)特性理論及試驗(yàn)研究在我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的同時(shí),人們?cè)絹?lái)越向往高水平、高質(zhì)量的生活,對(duì)生活環(huán)境的便利性和舒適性的要求也越來(lái)越嚴(yán)格。因此,軌道振動(dòng)問(wèn)題日益突出。通常認(rèn)為軌道剛度越小,軌道減振效果越好,但是一些研究結(jié)果并非如此,而是存在合理剛度值,剛度過(guò)大或者過(guò)小都會(huì)導(dǎo)致減振效果降低。本文認(rèn)為設(shè)置一定剛度減振墊層的軌道結(jié)構(gòu)對(duì)不同頻段的減振效果有差異,存在特定的有效減振區(qū)間,減振墊層有效減振區(qū)間與列車(chē)荷載激勵(lì)產(chǎn)生的軌道結(jié)構(gòu)振動(dòng)頻域分布的重合程度影響了軌道結(jié)構(gòu)的減振效果。不同線路運(yùn)營(yíng)條件下,軌道減振墊層的合理剛度取值不盡相同。本文針對(duì)橡膠浮置板軌道和減振型CRTSⅢ型無(wú)砟軌道兩種減振型板式軌道形式的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),建立有限元譜分析模型,施加在各頻段上功率譜密度函數(shù)為常數(shù)的白噪聲荷載,以橡膠減振墊層剛度為變量,計(jì)算軌道結(jié)構(gòu)在各個(gè)頻段上的振動(dòng)響應(yīng),分析軌道結(jié)構(gòu)振動(dòng)在各頻段上的分布情況,得到與橡膠減振墊層剛度對(duì)應(yīng)的有效減振區(qū)間。根據(jù)響應(yīng)軌道結(jié)構(gòu)形式,建立車(chē)輛—軌道耦合振動(dòng)模型,計(jì)算不同列車(chē)速度下,采用不同剛度橡膠減振墊層的軌道振動(dòng)響應(yīng),對(duì)比譜分析結(jié)果,發(fā)現(xiàn)在線路條件一定的情況下,列車(chē)速度是軌道振動(dòng)頻域分布的主要影響因素,列車(chē)荷載引起的軌道振動(dòng)在頻域上的主要分布區(qū)間與軌道有效減振區(qū)間重合程度好的情況下,軌道減振效果好。對(duì)于新型橡膠隔振器浮置板軌道,為了檢驗(yàn)其減振結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性,科學(xué)評(píng)價(jià)橡膠隔振器的減振性能,明確該軌道結(jié)構(gòu)固有頻率及有效減振區(qū)間的頻域分布,結(jié)合我國(guó)軌道條件及相關(guān)規(guī)范,進(jìn)行了落軸試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明,浮置板軌道減振效果明顯,浮置板軌道頂升前后振動(dòng)平均減少23.13dB;浮置板軌道主要減振區(qū)間位于中心頻率63Hz附近,固有頻率在10Hz附近;通過(guò)MATLAB編程識(shí)別軌道振動(dòng)參數(shù),浮置板軌道一階頻率9.77Hz,一階阻尼比4.91%;二階頻率22.10Hz,二階阻尼比5.39%;三階頻率31.98Hz,三階阻尼比4