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第7卷 第6期 交 通 运 输 工 程 学 报 Vol.7 No.6
2007年 12月 JournalofTrafficandTransportationEngineering Dec.2007
文章编号:1671-1637(2007)06-0028-08
轨枕支撑硬点对轨枕动力响应的影响
肖新标，金学松，温泽峰
(西南交通大学牵引动力国家重点实验室，四川成都 610031)
摘 要:采用35自由度的多刚体车辆系统与三层弹性离散点支撑轨道模型，建立了基于Timosh-
enko梁模型的车辆/轨道藕合动力学模型，应用新型显式积分法求解其运动特性。考虑钢轨横向、
垂向和扭转运动对轮轨滚动接触几何关系的影响，分别由Hertz法向接触理论和沈氏蠕滑理论计
算了轮轨法向力和轮轨滚动接触蠕滑力。假设轨枕垂向支撑高度沿纵向非均匀分布来模拟轨枕支
撑硬点，基于移动轨下支撑模型，分析了不同轨枕支撑硬点个数和高度对系统动力响应的影响。分
析结果表明，机枕支撑硬点对轨枕的动力响应影响显著。当硬点高度为 1.0mm时，最大钢机/轨
枕作用力约为正常状态下的2倍，最大钢轨/轨枕拉力约为正常状态的10倍，这将加速轨枕、轨下
垫层及钢轨扣件状况的恶化。而支撑硬点个数对系统动力响应的影响很小。
关健词:铁道工程;车辆;轨道;轨枕;硬点;藕合动力学;动力响应
中图分类号:U211.5 文献标识码:A
Effectofhardspotondynamicresponseofrailwaysleeper
XiaoXin-biao,7inXue-song,WenZe-feng
(TractionPowerStateKeyLaboratory,SouthwestJiaotongUniversity,Chengdu610031，Sichuan,China)
Abstract:avehicle-trackcouplingdynamicsmodelwasestablishedbasedonTimoshenkobeam
model，vehiclewasmodeledasa35DOFmulti-bodysystem,trackwasmodeledasa3-layer
discreteelasticsupportmodel，andthemotionpropertiesofvehicle/trackcouplingsystemwere
solvedbyusingnew-explicit-integrationmethod.Theeffectofrailvertical，torsionalandlateral
motionsonwheel/railrollingcontactgeometryrelationshipwastakenintoaccount，wheel/rail
normalforceswerecalculatedbyusingHertziancontacttheory,andwheel/railcreepforcesin
rollingcontactwerecomputedbyusingShennonlinearcreeptheory.Thesupporthardspotsof
sleeperswithnon-uniformsupportheightsalongtrackweresimulated,andtheeffectoftheir
numberandheightsonthemodelwasanalyzedbyusingmovingrail-supportedmodel.Numerical
simulationresultindicatesthatthenumberofhardspotsgreatlyaffectsthedynamicresponsesof
tracksystemratherthanvehiclesystem,especiallyrailwaysleeper.Astheheightis1.0mm，the
maximumrail/slee
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