移动荷载作用下周期支承Timoshenko梁动力响应

针对移动荷载作用下周期支承Timoshenko梁的具体结构,将其任一梁单元分解为一个支撑单元和两个非支撑单元。在轨道结构动力响应的周期解析解的基础上,采用传递矩阵法,应用Laplace变换等理论,推导周期支承Timoshenko梁的传递矩阵。将激振点的状态变量乘以一系列梁单元的传递矩阵,推得拾振点的传递函数,进而给出移动荷载作用下周期支承Timoshenko梁上任一点的动力响应解。

轨道梁周期支承缺失下的频响特性

铁路轨道的动刚度或频响特性是支承列车安全平稳运行的重要动力学性能指标,轨道由离散周期性轨枕支承提供刚度与阻尼,但实际轨道不可避免存在周期支承缺失,它将对轨道的频响与动力学性能产生影响,故需要研究轨道在周期支承缺失情况下的频响特性及其影响规律。该文研究周期支承缺失对于轨道梁频响特性的影响,建立非周期离散支承轨道梁的频响函数方程,应用Galerkin法得到轨道梁的频响函数表达式,适用于非周期与周期情形。计算分析典型轨道梁在支承刚度阻尼损失、支承位置周期性偏移等周期支承缺失情况下的频响特性,通过非周期与周期支承等情况的频响比较说明各种周期支承缺失的影响特性,得到支承刚度阻尼损失对于邻近跨中频响第一个共振幅值影响较为显著、支承刚度阻尼周期性损失与支承位置周期性偏移将产生新的频响峰、支承位置随机偏移对于较高频段相位差有较大影响等,不同周期支承缺失模式对于频响的影响规律为进一步通过轨道梁频响的周期支承异常识别提供理论基础。

周期弹性支承管的稳定性研究

运用传递矩阵方法得到了周期弹性支承载流管的传播常数，利用传播常数确定失稳的临界状态，进而对稳定性进行了研究。结果表明：周期弹性支承管结构的静力型失稳与杆的轴压失稳情况相似，等效的轴向压力由无量纲化的流体流速和流体压力确定。弹性支座的线刚度和转角刚度之间须满足一定的匹配关系才能使结构得到相应较高的临界的等效压力。

周期离散支承钢轨垂向振动带隙特性分析

本文将周期轨道结构简化为周期离散支承钢轨结构,对其垂向振动带隙特性进行了研究.将钢轨等效为Timoshenko梁,通过平面波展开法计算了周期轨道结构垂向振动带隙特性,与采用实体单元的有限元法进行了比较,并进一步分析了各阶带隙频率的物理意义.结果表明,0~1500 Hz范围内,采用Timoshenko梁模型能够准确地表征周期性轨道结构带隙特性.然后利用有限元法计算了有限周期轨道结构的振动传输特性,并通过钢轨传输特性实验进一步验证了其带隙特性,紧接着分析了轨道结构中不同阻尼对带隙特性的影响.接着采用功率流法分析了有限周期轨道结构中能量的传播特性,最后分析了轨道结构垂向振动各阶带隙频率与纵向温度力之间的关系,并探讨了扣件刚度、扣件间距的影响.分析结果表明,周期性轨道结构能量流也具有带隙特性,禁带范围内输入轨道功率流很少,而通带能大幅度输入功率流;周期轨道结构垂向振动第二阶带隙起始频率B(1014.41 Hz)、截止频率C(1030.06 Hz)可作为无缝线路钢轨内部温度力大小的主要评价指标.周期轨道结构中带隙特性有利于更深入地理解轨道结构中振动波的传播特性,并为铁路振动和噪声控制提供了一个新的思路.