項(xiàng)目簡介：裝配式軌道非線性減振機(jī)理及關(guān)鍵技術(shù)研究（合同編號：L2021G004）是中國國家鐵路集團(tuán)有限公司立項(xiàng)的首批實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)研究項(xiàng)目，課題起止時(shí)間：2021 年12月至2023年12月。課題主持單位中國鐵道科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司，課題參研單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)、北京鐵科首鋼軌道技術(shù)股份有限公司。課題負(fù)責(zé)人杜香剛，課題總經(jīng)費(fèi)100萬元。項(xiàng)目研究內(nèi)容包括：減振型軌道系統(tǒng)隔振元件載荷譜特性與動力響應(yīng)研究；減振軌道非線性減振機(jī)理及隔振元件的非線性參數(shù)優(yōu)化控制研究；基于裝配式和模塊化的分頻分級非線性減振軌道結(jié)構(gòu)體系研究；裝配式軌道非線性減振機(jī)理驗(yàn)證及其減振效果評估方法研究；裝配式非線性減振軌道系統(tǒng)靜動態(tài)及隔振性能試驗(yàn)研究。
項(xiàng)目進(jìn)展：項(xiàng)目在車輛-軌道-基礎(chǔ)一體化動力仿真分析基礎(chǔ)上，揭示了雙層非線性減振軌道系統(tǒng)的減振機(jī)理，提出基于幾何非線性動力學(xué)理論的雙層減振軌道系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化方法；建立基于幾何非線性動力學(xué)理論雙層非線性減振軌道系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化，使得減振軌道系統(tǒng)同時(shí)具備高承載能力以及低頻隔振能力、并且同時(shí)具備對沖擊載荷的位移響應(yīng)抑制能力以及對隨機(jī)振動能量的低傳遞能力；基于隔振元件的非線性表征模型，建立車輛-軌道-隧道一體化評估模型；基于裝配式和模塊化理念提出了一種分頻分級裝配式減振軌道統(tǒng)型方案；基于減振試驗(yàn)平臺，提出裝配式非線性減振軌道系統(tǒng)室內(nèi)試驗(yàn)和評估方法；研發(fā)的低頻螺紋無極調(diào)整非線性浮置板軌道實(shí)現(xiàn)了減振效果提升約10%，軌道板動位移降低約10%。申請發(fā)明專利2項(xiàng)，發(fā)表或收錄論文4篇，已經(jīng)完成了合同規(guī)定的所有研究工作。
圖1 車輛-軌道-基礎(chǔ)動力學(xué)模型
圖2 雙層減振軌道參數(shù)優(yōu)化和隔振元件剛度曲線非線性設(shè)計(jì)
圖3 兼顧普通、中等和高等減振等級的充填式無極調(diào)整雙塊板式無砟軌道
圖4 適用于特殊減振地段的螺紋無極調(diào)整非線性浮置板軌道及其關(guān)鍵部件