周期性钢弹簧浮置板轨道垂向振动带隙特性研究

为研究周期性钢弹簧浮置板轨道的带隙特性,将钢轨和浮置板分别视为铁木辛柯梁和明德林板,建立周期性钢弹簧浮置板轨道垂向振动模型,基于能量变分原理求得其垂向带隙,分析带隙的形成机理以及轨道结构刚度对带隙的影响。结果表明:在0~1200 Hz范围内,周期性钢弹簧浮置板轨道结构存在5条垂向振动带隙,1阶和3阶带隙为局域共振带隙,2阶和4阶带隙由轨道结构的弹性运动所引起,5阶为布拉格带隙;在1阶带隙内弹性波直接传入下部基础中,且带隙宽度随钢弹簧刚度增大而增大;在2~4阶带隙内弹性波被限制在激振点附近的浮置板内,带隙频率位置和宽度主要受扣件刚度影响;在5阶带隙内弹性波因布拉格散射而被耗散,带隙宽度随扣件刚度增大而增大。针对1阶、2~4阶以及其他频率段的弹性波,可分别采用减隔振基础、浮置板吸振器和钢轨吸振器进行轨道结构的精细化减振。