高速铁路关键振动问题  

Critical Vibration Problem of High-speed Railway

作　　者：杨宜谦 YANG Yiqian(Railway Engineering Research Institute, China Academy of Railway Scienc)

机构地区：[1]中国铁道科学研究院铁道建筑研究所

出　　处：《噪声与振动控制》2018年第A01期374-374,共1页Noise and Vibration Control

摘　　要：自1964年世界上第一条高速铁路在日本投入运营以来,列车的速度越来越高,2007年法国创造了并保持着574.8 km/h的轮轨式高速铁路的最高速度试验记录,截止2018年2月,中国高速铁路运营里程达26 869千米,在建里程10 738千米,分别占世界的64%和71%。轮轨式高速列车是通过受电弓从接触网获取电能,通过轮轨关系实现高速列车的导向和支撑,并在电机的驱动下通过轮轨粘着获得牵引力,然后克服气动阻力来实现高速运行的。这是一个车-线-网-气流耦合系统,需要应用空气动力学、结构动力学、多刚(柔)体系统动力学、线性和非线性振动理论、弹塑性理论、非线性随机振动理论、有限元方法、复合材料力学、模态分析、参数辩识技术、声学和控制动力学(主动悬挂)等理论来研究。随着列车速度的提高,一方面,气动阻力与列车速度的平方成正比,高速列车的气动阻力、气动噪声、气动激扰将急剧增大;另一方面,列车速度越来越接近接触网波动速度,弓网耦合振动将引起更频繁的离线和断流,影响受流质量,因此轮轨关系、弓网关系、流固耦合关系成为制约高速列车最高速度、影响列车运动行为的主要因素。本报告简要介绍了高速铁路所涉及的一些关键振动问题,包括地震预警、高速轮轨关系、高速铁路极限速度、振爆现象、轮轨粘着力、波浪形磨耗、滚动噪声、高速列车空气动力学、气动阻力、列车风的影响、高速交会气动效应、隧道气动效应、微气压波、乘坐舒适性(振动和耳膜)、自然风下的运行安全性、高速弓网耦合振动、接触网振动波速、车辆动力学、车辆蛇形运动稳定性、车-线-桥耦合振动、桥梁动力学、高速铁路环境噪声和振动、减振等。

关 键 词：振动问题 高速铁路 非线性振动理论 列车空气动力学 高速列车 气动阻力 车辆动力学 最高速度 

分 类 号：U211.3[交通运输工程—道路与铁道工程]