刘付山 曾志平 郭无极 朱志辉

摘要：基于列车-轨道-桥梁耦合动力学理论，考虑轮轨接触非线性，采用广义概率密度演化理论建立了列车一轨道一桥梁垂向耦合系统非线性随机振动方程。采用数论选点法结合谱表示一随机函数法生成轨道随机不平顺样本，实现了用两个随机变量和少量样本较精确地反映轨道不平顺功率谱的随机特性。以高速列车一简支梁桥上CRTSI型板式无砟轨道为例，从概率及可靠度角度，考虑非线性轮轨关系中跳轨现象以及轨道随机平顺影响，对比分析了线性与非线性轮轨对车辆运行安全性的影响;计算了不同轨道谱、车辆运行速度下轮重减载率概率密度演化规律及其对车辆运行安全性影响。结果表明，建议的方法可通过较少的随机变量和样本计算得到车辆一轨道一桥梁耦合系统非线性随机动力响应及其概率分布，可为车辆运行安全性评价提供更好的指导。

关键词：非线性随机振动;车辆-轨道-桥梁垂向耦合系统;概率密度演化;车辆运行安全性

中图分类号：0324;U238;U270.1⁺1 文献标志码：A 文章编号：1004-4523（2020）01-0139-10

DOI：10.16385/j.cnki.issn.i004-4523.2020.01.016

引言

随着随机振动及其相关理论的发展，许多学者对考虑轨道随机不平顺情况下的车辆一轨道一桥梁耦合系统随机动力响应进行了研究。翟婉明通过将车辆一轨道模型等效线性化，采用线性系统随机振动频域分析方法，对车辆一轨道耦合动力学系统进行了随机振动分析，同时指出，目前针对非线……