[發明專利]一種軌道結構彎曲振動帶隙的計算方法

在審

• 申請號: 202011551787.2
• 申請日: 2020-12-24
• 公開（公告）號: CN112560320A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 馮青松;周豪;張凌;楊舟;郭文杰
• 申請（專利權）人: 華東交通大學
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06F17/15;G06F17/16;G06F119/14
• 代理公司: 北京中創云知識產權代理事務所(普通合伙) 11837
• 代理人: 肖佳

1.一種軌道結構彎曲振動帶隙的計算方法，其特征在于，包括如下步驟：

a)建立軌道結構的動力學模型，所述鋼軌簡化為鐵木辛柯梁單元，扣件與道砟簡化為扣件彈簧和道砟彈簧，軌枕簡化為質量塊，即鐵木辛柯梁單元通過支撐彈簧與質量塊上表面連接，質量塊下表面通過另一支撐彈簧與地基連接的雙層彈性點支撐軌道結構動力學模型；

b)計算雙層彈性點支撐軌道結構頻散特性，得到有砟軌道結構垂向振動頻散曲線。

2.根據權利要求1所述的軌道結構彎曲振動帶隙的計算方法，其特征在于，所述計算雙層彈性點支撐軌道結構頻散特性，為通過平面波展開法計算得到。

3.根據權利要求2所述的軌道結構彎曲振動帶隙的計算方法，其特征在于，所述扣件彈簧、軌枕、道砟彈簧系統可以簡化成一個等效彈簧，其中，表示軌道結構垂向等效支撐剛度，k₁、k₂、m、ω分別示扣件垂向剛度、道砟垂向支承剛度、軌枕質量、軌枕圓頻率。

4.根據權利要求3所述的軌道結構彎曲振動帶隙的計算方法，其特征在于，所述計算雙層彈性點支撐軌道結構頻散特性的具體方法為，采用如下特征值方程實現，

式中：

其中：

A＝mL₁，B＝(k₁+k₂)L₁+mL₃+mk₁Q，C＝(k₁+k₂)L₂+k₁k₂Q，

D＝mL₃，E＝(k₁+k₂)L₃，F＝L₅，G＝L₄，H＝L₆，

其中：

其中：

G₁表示一維倒格矢；i為虛部，U_k(G₁)、θ_k(G₁)分別是的u_k(x)、θ_k(x)Fourier系數；G₂表示一維倒格矢；M_n(G₂)、K_v(G₂)分別是的m_n(x)、k_v(x)Fourier系數。U_k(G₁)、θ_k(G₁)分別為位移和轉角的Fourier系數列陣。G3表示一維倒格矢，u_k(x)表示鋼軌的垂向位移函數，θ_k(x)表示x的周期函數，k表示一維波矢，函數m_n(x)、扣件剛度分布函數k_v(x)表示與梁的垂向位移u(x,t)和截面轉角θ(x,t)有相同空間周期性的函數，G₃＝G₁+G₂。