高速铁路道岔结构

一种用于分析高速道岔轮轨冲击与振动特性的高保真耦合模型。

Jiayin, Chen · 陈嵘 · 王平 · 徐井芒 · An, Boyang · 杨飞 · 孙加林 · 王璞

Mechanical Systems and Signal Processing 2024

参数信息

有效频率范围

2000 Hz

竖向轮轨力收敛截止频率

1500 Hz

仿真速度范围

250–400 km/h

技术优势

频段扩展到 2 kHz

模型采用模态叠加法考虑道岔结构和旋转轮对的柔性，将有效频率范围扩展到 2 kHz，覆盖了高频冲击频域。

频域特性可解析

通过引入道岔结构不平顺作为粗糙度激励，并从验证后的导纳中推导出轮轨系统的特征频率，频域模型能预测与实测吻合的振动响应。

结果实测验证

仿真得到的道岔钢轨模态特性与现场实测频响函数一致，竖向轮轨力与轨道检测车数据可比，确保了模型的工程可用性。

应用场景

• 高速铁路振动噪声控制：识别道岔区高频冲击特征频率，指导减振降噪设计。
• 轨道状态监测：利用模型预测轮轨力响应，辅助道岔状态评估。
• 铁路车辆动力学仿真：提供高保真道岔动力学模型，用于车辆系统仿真。