铁路车辆振动传递特性的试验场表征与线源传递导纳(LSTM)研究及其在力密度评估中的应用

本文系统研究了捷克Velim试验中心铁路测试轨道的振动传递特性，通过多通道面波分析(MASW)和地震折射试验确定了软第四纪覆盖层与坚硬泥灰岩的动态土壤特性，建立了线源传递导纳(LSTM)的实测与2.5D有限元-边界元模型验证体系，为列车制造商通过振动速度级测量反推力密度提供了关键理论基础。

　　

Highlight

Geology

Velim VUZ试验中心的振动测量测试场位于参考点PK7.9处试验轨道内侧的农田上。捷克地质调查局（CGS）提供了1960年至2005年间在测量点周围2公里半径内均匀分布的12个位置（P1-P12）的历史钻孔数据。最靠近测量点的P1、P5、P6和P11处的钻孔剖面显示...

Verification of the force-velocity FK-spectrum

通过比较测量的力-速度传递函数与地表施加垂直点荷载的计算传递函数，来验证所识别的土壤剖面1。模型中未包含基础，因为当土壤中的波长远大于基础尺寸时，动态基础-土壤相互作用的影响有限[16]。由此产生的格林函数${\stackrel{?}{u}}_{zz}^G(k_r,\omega )$是在FK域中使用直接刚度法计算的。

Track characteristics

图15显示了Velim VUZ试验中心大椭圆形试验轨道上参考点PK7.9处的有砟轨道。它由60E2钢轨组成，钢轨通过WU7橡胶轨下垫片支撑在预应力混凝土整体B91S轨枕上，轨枕则置于道砟层上。

道砟属性是通过在30 Hz至140 Hz频率范围内拟合预测和测量的右轨 receptance（接受度）来估算的（图16）。采用了一个半解析轨道模型，其中钢轨被建模为...

Conclusion

VUZ试验中心的试验轨道建造在浅层第四纪土层（全新世和上更新世）之上，这些土层由壤土、壤质和粘质砂土以及砾石组成，总厚度为8.8米；这些土层很可能在2米以下的浅深度处（部分）饱和。其下方是致密的残积泥灰岩或风化的蓝灰色泥灰岩，被确定为波西米亚白垩纪盆地的上土仑阶。该泥灰岩比浅层土壤坚硬得多。

动态土壤特性通过结合多通道面波分析（MASW）和地震折射测试确定。识别出的土壤剖面包括...