轨道交通轨道系统轮轨耦合动态特性试验方法技术方案

本发明专利技术涉及一种轨道交通轨道系统轮轨耦合动态特性试验方法，在轮轨耦合(30)条件下，分别对钢轨轨头(24)和车轮轮缘(13)施加激励力(41)，测量轨道系统(20)和轮轴系统(10)的动态响应，对激励力和动态响应进行特征分析获得轮轨耦合动态特性参数；所述的轮轨耦合动态特性参数包括：由激励力和动态响应测量分析获得相应的频率响应函数及由频率响应函数获得的轨道系统(20)及轮轴系统(10)的动态特性参数。与现有技术相比，本发明专利技术具准确的反应了车轮载荷的情况下轮轨耦合状态的轨道系统的动态特性，达到了较高的测试精度等优点。

Test method for wheel rail coupling dynamic characteristics of rail transit system

The present invention relates to a test method for dynamic characteristics of wheel-rail coupling of rail transit system. Under the condition of wheel-rail coupling (30), exciting force (41) is applied to rail head (24) and wheel flange (13) respectively, and the dynamic responses of rail system (20) and wheel-axle system (10) are measured. The characteristics of exciting force and dynamic response are analyzed to obtain wheel-rail. The dynamic characteristic parameters of wheel-rail coupling include: the corresponding frequency response function is obtained from the measurement and analysis of excitation force and dynamic response, and the dynamic characteristic parameters of track system (20) and wheel-shaft system (10) are obtained from the frequency response function. Compared with the prior art, the invention has the dynamic characteristics of the track system accurately reflecting the wheel-rail coupling state under the condition of wheel load, and achieves the advantages of higher test precision.

【技术实现步骤摘要】
轨道交通轨道系统轮轨耦合动态特性试验方法
本专利技术涉及一种轨道交通技术，尤其是涉及一种轨道交通轨道系统轮轨耦合动态特性试验方法。
技术介绍
近年来轨道交通得到了飞速发展，铁路公里数成倍增长。轨道交通既包括客运也包括货运重载；轨道交通客运既包括高铁、城际铁路也包括地铁以及有轨电车等等。在轨道系统的运行过程中，其动态特性对轨道交通的影响是多方面的，包括行车安全性和舒适性、车辆和轨道的维护管理、运输经营成本和经济效益等；同时轨道交通所带来的环境振动噪声污染也和轨道系统的轮轨耦合动态特性有密切的关联。但是轨道交通带来的轨道诸多问题，例如钢轨波浪形磨耗、扣件弹条断裂等伤损。钢轨波浪形磨耗是在轨面沿纵向一定长度范围内出现的周期性不平顺，运营过程中在钢轨接触面出现了类似波浪形的不均匀磨损。钢轨波磨不仅会直接引起车辆、轨道结构的激烈振动，环境噪音污染，影响旅客乘坐舒适度，也限制了运营列车车速的进一步提高，给行车安全带来隐患。钢轨波磨越严重，轮轨相互作用越激烈，车辆运行的稳定性越差。扣件弹条断裂直接导致扣压力的流失，会引起轨距的变化。大面积弹条断裂不仅危害列车行车安全，严重的会导致重大安全事故。对于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轨道交通轨道系统轮轨耦合动态特性试验方法，其特征在于，在轮轨耦合(30)条件下，分别对钢轨轨头(24)和车轮轮缘(13)施加激励力(41)，测量轨道系统(20)和轮轴系统(10)的动态响应，对激励力和动态响应进行特征分析获得轮轨耦合动态特性参数；所述的轮轨耦合动态特性参数包括：由激励力和动态响应测量分析获得相应的频率响应函数及由频率响应函数获得的轨道系统(20)及轮轴系统(10)的动态特性参数；所述的动态特性参数包含模态频率、模态形状、模态阻尼、振动衰减率及噪声衰减率。

【技术特征摘要】
1.一种轨道交通轨道系统轮轨耦合动态特性试验方法，其特征在于，在轮轨耦合(30)条件下，分别对钢轨轨头(24)和车轮轮缘(13)施加激励力(41)，测量轨道系统(20)和轮轴系统(10)的动态响应，对激励力和动态响应进行特征分析获得轮轨耦合动态特性参数；所述的轮轨耦合动态特性参数包括：由激励力和动态响应测量分析获得相应的频率响应函数及由频率响应函数获得的轨道系统(20)及轮轴系统(10)的动态特性参数；所述的动态特性参数包含模态频率、模态形状、模态阻尼、振动衰减率及噪声衰减率。2.根据权利要求1所述的一种轨道交通轨道系统轮轨耦合动态特性试验方法，其特征在于，所述的轮轨耦合(30)是指轨道系统(20)承受车辆轮轴载荷(31)形成的耦合系统，轮轨耦合(30)位置包括使用不同接触介质的轮轨接触界面(32)及垂直于轨道方向的横向接触位置。3.根据权利要求2所述的一种轨道交通轨道系统轮轨耦合动态特性试验方法，其特征在于，所述的接触介质是正常干态空气介质，或不同浓度湿态雨水介质，或不同摩擦系数润滑液体介质，或不同摩擦系数润滑固体介质；所述的轮轨接触界面(32)是车轮(11)与钢轨(21)相接触变形形成的椭圆形接触面，椭圆形的长轴和短轴尺寸及接触面的位置取决于车轮(11)和钢轨(21)的几何参数、踏面角度和位置、轮轨接触力的大小，动态响应测量包含接接触界面(32)的压痕迹大小及位置、车轮(11)和钢轨(21)廓形；所述的垂直于轨道方向的横向接触位置是车轮(11)垂直于钢轨(21)，并与钢轨(21)在横向上的接触位置。4.根据权利要求1所述的一种轨道交通轨道系统轮轨耦合动态特性试验方法，其特征在于，所述的轨道系统(20)的动态响应包括钢轨(21)及扣件系统(22)和承轨台(23)在不同位置及不同方向的振动响应，所述的承轨台(23)设置在轨枕或道床板上。5.根据权利要求1所述的一种轨道交通轨道系统轮轨耦合动态特性试验方法，其特征在于，所述的轮轴系统(10)动态响应包括车轮(11)及...

【专利技术属性】
技术研发人员：王安斌，肖俊恒，闫子权，高晓刚，周伦彬，
申请(专利权)人：上海工程技术大学，中国铁道科学研究院铁道建筑研究所，
类型：发明
国别省市：上海,31