考虑重力的车辆-板式轨道垂向耦合模型：路基不均匀沉降影响分析

"这篇论文是2015年由张小会、周顺华、宫全美和杨新文发表在《同济大学学报（自然科学版）》的科研成果，探讨了路基不均匀沉降对车辆和轨道动力响应的影响。文章通过建立考虑重力的车辆-板式轨道垂向耦合分析模型，模拟了路基反力变化来研究不均匀沉降对系统动力响应的效应。" 在这篇自然科学的论文中，作者首先基于经典的车辆-轨道耦合动力学理论，推导出了考虑重力因素的板式轨道相关结构振动方程。这是为了更准确地模拟现实情况下的轨道行为，因为重力在列车运行过程中起着决定性的作用。接着，他们结合多刚体车辆系统动力学模型，构建了一个全面的分析模型，该模型能够考虑到重力对车辆与轨道垂直方向耦合作用的影响。 论文中提出了一种新的方法，即通过改变路基反力来模拟路基不均匀沉降的过程。这种方法为研究不同沉降条件下的动力响应提供了可能。作者对模型和这种方法进行了验证，确保其在理论和实际应用中的可靠性。 通过使用这个模型，研究者深入探讨了行车速度以及路基不均匀沉降的两个关键参数——沉降幅度和波长，如何影响系统的动力响应。他们发现，随着行车速度的提高和路基沉降幅度的增大，系统响应会相应增加，这直接影响到列车的运行安全性和乘客的舒适度。因此，控制路基沉降对车辆运行影响的主要指标应当以舒适性为主，同时兼顾安全性。 此外，论文还揭示了路基不均匀沉降波长对动力响应的独特影响。随着波长的增加，系统动力响应呈现先增后减的趋势。这表明存在一个特定的敏感波长，与混凝土底座的长度有关，当沉降波长接近这个敏感值时，对轨道动力响应的影响将达到最大。 这篇论文提供了深入理解路基不均匀沉降对铁路系统动态性能影响的理论框架，对于预防和减轻沉降问题，提升轨道交通的安全性和效率具有重要的实践意义。关键词涵盖了板式轨道、路基沉降、重力作用以及动力响应，表明研究涵盖了这些关键领域，为后续的相关研究提供了理论基础和参考。