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摘要
为了准确预测弹性波在钢轨中的传播和探究考虑Timoshenko梁弯扭耦合的必要性，基于波谱-辛混合法建立了考虑梁弯扭耦合的钢轨-扣件空间无限长模型。在模型验证的基础上，首先分析考虑Timoshenko梁弯扭耦合对钢轨横向固有频率与速度导纳的影响，进一步从理论和试验方面分析了扣件胶垫垂向预压特性对钢轨横向弯曲振动特性的影响。研究结果表明：考虑梁弯扭耦合使得钢轨横向弯曲共振频率增大了大约29.6 Hz，且在钢轨横向弯曲振动中同时出现弯曲和扭转pinned-pinned模态；扣件胶垫垂向预压特性主要影响钢轨横向中低频振动，随着预压的增大钢轨横向弯曲共振频率增大；当预压从30 kN增加到50 kN时，实测的横向弯曲共振频率增加了13.7 Hz，考虑梁弯扭耦合与不考虑时其分别增加了12.5 Hz和21.7 Hz。不同预压下考虑梁弯扭耦合的钢轨横向弯曲共振频率变化规律与实测的结果更为接近。
- 出版日期2022-1-14
- 单位土木工程学院; 成都工业职业技术学院; 西南交通大学
