扣件胶垫刚度的幅频变对轮轨耦合系统随机频响特征的影响

• 作者: 张攀 王平 韦凯
• 来源期刊: 工程力学
• 学科: 交通运输
• 关键词: 扣件胶垫 刚度频变 刚度幅变 车辆-轨道耦合动力学 随机振动
• 年，卷（期）: 2017,（4）
• 所属期刊栏目: 土木工程学科
• 页码范围: 108-115
• 页数: 8页
• 分类号: U211.3
• 语种: 中文
• DOI: 10.6052/j.issn.1000-4750.2015.09.0805

摘要

以热塑性聚氨酯弹性体(TPEE)的扣件胶垫为研究对象,首先利用万能试验机测得其荷载-位移非线性曲线.然后,借助非线性静力分析的有限元模型,计算车辆静载与弹条扣压共同作用下该类扣件胶垫的位移幅值及其对应的静刚度.最后,运用车辆-轨道垂向耦合随机振动分析模型,探讨聚氨酯胶垫的常量刚度、频变刚度与幅频变刚度对车辆-轨道耦合系统随机振动频响特征的影响规律.研究结果表明:聚氨酯胶垫的静刚度具有显著的非线性特征,而且在20 kN扣压力与80 kN静轮载共同作用下聚氨酯胶垫的静刚度在19.1 kN/mm～37.9 kN/mm范围内变化,其均值与规范中假设的线性常量静刚度26.7 kN/mm相近;另外,与聚氨酯胶垫的幅频变刚度相比,它的常量刚度会严重低估轮轨系统65 Hz～150 Hz的频域响应.因此,如果车辆-轨道系统中有刚度非线性较强的高分子材料,就必须综合考虑这些材料刚度的幅变与频变特征,否则将难以准确预测轮轨系统及其周边环境振动的频域响应.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王平		385	3216	25.0	35.0
2	韦凯		36	225	10.0	14.0
3	张攀		13	67	4.0	8.0