本发明涉及轨道安全分析控制领域，尤其涉及一种基于低频激振条件下的轨道特性分析系统。
背景技术：
随着客运高速化和货运重载化的发展，铁路运输在交通运输体系中的地位越来越重要。而轨道结构作为铁路运输的基础，在列车荷载的反复作用下，往往会出现扣件失效、轨枕吊空、路基不均匀沉降等不利缺陷。这些缺陷的存在对列车的安全运行十分不利，并极大地加快了轨道结构的疲劳损伤。
众所周知，实际铁路线路的几何状态受到众多因素的影响，如钢轨波浪形磨耗、伤损，轨枕间距不等、质量不一，道床和路基的刚度不均等，这些因素均存在着各种不确定性和随机性，它们综合作用，形成轨道随机不平顺。列车在轨道上行驶，由于轨道随机不平顺的客观存在，各轮轨接触力实际上为相干的随机载荷，其也是引起机车车辆和轨道结构随机振动的主要激励源。对于此类移动多点相干随机荷载作用下的振动问题，传统随机振动理论需要对每一频率点进行动刚度矩阵求逆等运算，计算量庞大，计算效率也极其低下，对于少量自由度的简单支承结构尚可进行求解，然而对于具有复杂自由度的实际工程结构求解起来却相当困难。
轨道结构作为铁路运输的基础，在上述随机轮轨力的长期反复作用下，往往会出现扣件失效、轨枕吊空、路基不均匀沉降等不利缺陷，这些缺陷的存在对列车的安全运行十分不利，并极大地加快了轨道结构的疲劳损伤。
技术实现要素：
根据现有技术存在的问题，本发明公开了一种基于低频激振条件下的轨道特性分析系统：包括：
在低频激振条件下检测铁路轨道的等效刚度信息和轨道参振质量信息，根据检测到的数据信息计算铁轨的总等效阻尼系数从而建立单自由度集总参数轨道模型的信息采集单元；
接收所述信息采集单元传送的数据信息对轨道振动过程中枕上和枕下压力的进行求解的数据处理单元；所述数据处理单元计算轨道的道床的位移、加速度响应和路基面压力对轨道性能进行评估计算；
接收所述数据处理单元传送的数据信息，通过对轨道性能的分析制作出对轨道维修的处理方案的诊断单元。
所述数据处理单元结合无阻尼连续支承三层叠合梁轨道模型，建立轨道路基耦合动力分析模型，对移动简谐点荷载下轨道路基的动力响应进分析从而计算轨道的路基面压力值。
所述诊断单元内存储有标准状态下铁路的道床的位移、加速度响应以及路基面压力信息的范围值，所述诊断单元根据数据处理单元传送的数据值进行诊断和数值对照做出评价分析报告，输出对该轨道的整修方案。
所述信息采集单元包括多种对铁路的路面性能参数进行检测的激光传感器。
由于采用了上述技术方案，本发明提供的基于低频激振条件下的轨道特性分析系统，采用采用单自由度、两自由度或者三自由度集总参数模型求解钢轨和轨枕发生同相振动时位移和加速度以及轨枕与道床间的动压力大大简化了计算步骤，有效地解决了上述问题，实现了结构随机振动的精确高效计算。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明系统的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚完整的描述：
如图1所示的一种基于低频激振条件下的轨道特性分析系统：包括
在低频激振条件下检测铁路轨道的等效刚度信息和轨道参振质量信息，根据检测到的数据信息计算铁轨的总等效阻尼系数从而建立单自由度集总参数轨道模型的信息采集单元；
接收所述信息采集单元传送的数据信息对轨道振动过程中枕上和枕下压力的进行求解的数据处理单元；所述数据处理单元计算轨道的道床的位移、加速度响应和路基面压力对轨道性能进行评估计算；
接收所述数据处理单元传送的数据信息，通过对轨道性能的分析制作出对轨道维修的处理方案的诊断单元。
所述数据处理单元结合无阻尼连续支承三层叠合梁轨道模型，建立轨道路基耦合动力分析模型，对移动简谐点荷载下轨道路基的动力响应进分析从而计算轨道的路基面压力值。相比集总质量模型，连续支承梁模型更为客观的反映了钢轨的抗弯工作特性，参数也比较容易确定，但其最大缺陷是无法考虑轨道结构的不均性和不平顺，不能用来研究轨道缺陷对轨道振动的影响。
所述诊断单元内存储有标准状态下铁路的道床的位移、加速度响应以及路基面压力信息的范围值，所述诊断单元根据数据处理单元传送的数据值进行诊断和数值对照做出评价分析报告，输出对该轨道的整修方案。
所述信息采集单元包括多种对铁路的路面性能参数进行检测的激光传感器。
实施例：两自由度集总参数轨道模型中：其中，Mr和Ms为分别为钢轨和轨枕等效参振质量，Kp和Cp分别为扣件等效参振刚度和阻尼，Kbf和Cbf分别为道床和路基等效参振刚度和阻尼。通过该模型还可以实现对轨道振动过程中枕上和枕下压力的求解。
为了考虑道床振动对整个轨道振动的影响，三自由度集总参数模型应运而生，模型中，Mb即为道床等效参振质量，而Kb和Cb分别为道床等效参振刚度和阻尼，Kf和Cf分别为路基等效刚度和阻尼，其它参数同两自由度集总参数模型。利用该模型，可以求解道床的位移和加速度响应，同时可以更为精确地求解路基面压力等。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。