复杂环境状态下高速列车动态脱轨机理的研究

建立高速动态脱轨模型，考虑单节车辆以至多节车辆/轨道耦合大系统动力学行为、轮轨踏面的空间动态接触关系、轮轨接触表面状态（不平顺和突变的摩擦系数）、和车辆轨道结构非正常状态（部件失效）为一体的耦合作用。研究基于轮轨动态接触关系的高速列车动态脱轨评判准则。进而考虑地震-列车-轨道耦合动力学模型和横风-列车-轨道耦合动力学模型。在这些模型中，车辆和轨道之间的耦合作用、多节车辆的相互作用、列车/轨道部件非线性刚度特性、轮对和轨道中高频振动特性对高速列车脱轨的影响也得到综合考虑。通过分析，确定复杂环境状态下，包括列车/轨道部件失效、横风和地震载荷作用、轮轨几何形状和接触表面状态变化等，高速列车的动态响应及其脱轨安全性，揭示高速列车脱轨发生的机理和关键影响因素及其规律性问题，为有效地预防和控制高速列车脱轨、保证高速列车安全运行制定必要方法和措施。