钢弹簧浮置板轨道振动特性及钢轨波磨成因分析

为研究小半径曲线(R=300 m)地段钢弹簧浮置板轨道振动特性与钢轨波磨成因的关系,基于现场动静态测试获取钢轨波磨静态特征及轨道各部件振动加速度响应,采用短时傅里叶变换对测试数据进行时频分析.考虑簧下质量建立导向轮对-钢弹簧浮置板轨道频域线性分析模型,计算轨道系统模态和频响函数分析可能导致钢轨波磨产生的原因.研究结果表明:钢轨振动加速度在72,136,203,271,337和393 Hz附近存在共振峰,浮置板和隧道壁振动加速度均在72 Hz附近存在共振峰,其中72 Hz附近振动与160～200 mm波长波磨相关.钢轨波磨激励下的钢弹簧浮置板轨道振动加速度响应与其振动固有特性紧密相关.钢弹簧浮置板轨道对于中频(140～300 Hz范围)的减振效果要好于低频(50～100 Hz范围),因此一旦产生对应频率为69～87 Hz范围的钢轨波磨,将会显著降低钢弹簧浮置板轨道的减振效果.轮轨横向力可以激发钢轨相对于浮置板的高阶横向弯曲振动模态,是导致小半径曲线地段钢弹簧浮置板轨道钢轨波磨产生的重要原因.车辆-轨道系统P2力共振模态及钢轨和浮置板一起相对于底座板的垂向弯曲共振模态可能是导致160～200 mm波长波磨产生的重要原因.钢轨相对于浮置板的横向弯曲共振模态可能是导致30～40 mm和100 mm波长波磨产生的原因.研究成果可为解释小半径曲线段钢弹簧浮置板轨道钢轨波磨成因奠定基础.