1.一种抑制车线耦合共振的高速铁路轨道模态设计方法，其特征在于，其包括以下操作：S1,根据车辆信息和高速铁路轨道信息，计算出车辆结构模态和轨道结构模态：车辆结构模态包括车辆悬挂模态、车体柔性模态、构架柔性模态、轮对柔性模态；

轨道结构模态包括钢轨柔性模态、轨道板柔性模态以及轨道整体模态；

车辆悬挂模态由悬挂刚度和阻尼、车辆的质量属性决定，车辆悬挂模态通过建立车辆系统的振动方程，车辆系统的自由运动方程如式(1‑1)所示：式中：M‑系统的N阶质量方阵；

C‑系统的N阶阻尼方阵；

K‑系统的N阶刚度方阵；

X为N阶的广义位移；

可得车辆悬挂系统的特征方程如式(1‑2)所示：2

|K‑ωM|Φ＝0  (1‑2)

求解该方程即可得车辆固有频率ω和固有模态Φ；

车辆‑轨道系统的柔性模态由其结构形状和材料属性确定，车体、构架、轮对、钢轨、轨道板结构采用有限元软件建立其有限元模型，进行模态分析，然后采用模态叠加法对其柔性振动计算，结构的柔性振动方程在其浮动坐标系中的运动方程如式(1‑3)所示：式中： uf‑结构体柔性振动的位移、速度、加速度；

Mf‑结构体的质量矩阵；

Cf‑结构体柔性变形的阻尼矩阵；

Kf‑结构体柔性变形的刚度矩阵；

Ff‑作用于结构体的载荷力；

同样的，根据结构体的质量矩阵Mf、刚度矩阵Kf，可得结构柔性变形的特征方程如式(1‑

4)所示：

2

|Kf‑ωiMf|ψf＝0  (1‑4)其中：ψf‑结构体柔性振动固有模态；

ωi‑结构体柔性振动固有频率；

基于模态叠加原理，结构柔性振动如式(1‑5)所示：式中：ψf‑结构体的模态矩阵；

qf‑结构体的模态坐标向量；

Ψfi‑结构体第i阶模态向量；

qfi‑结构体第i阶模态坐标；

从而其振动方程可解耦为由其前NM阶模态关联的微分方程如式(1‑6)所示：式中： qi‑正则坐标系下第i阶模态对应的位移、速度、加速度；

ωi‑结构体第i阶柔性模态对应的率；

ξi‑结构体第i阶柔性模态对应的等效阻尼比；

fi‑模态坐标系下的载荷力；

S2,分析车辆结构模态和轨道结构模态的匹配结果是否产生重叠；

S3,若模态匹配产生重叠，则通过改变轨道结构参数中的一个或一个以上来重新计算轨道模态，使轨道结构模态范围避开车辆结构模态范围；

若模态匹配没有重叠，构建车辆‑轨道刚柔耦合动力性能分析模型：采用混合坐标法来描述车体、构架、轮对的柔性变形，具体建模是将其有限元离散，钢轨离散为空间梁单元，轨道板简化为空间层状粘弹性体进行有限元离散，采用模态叠加法求解车体、构架、轮对、钢轨及轨道板的柔性振动响应，车辆—轨道通过轮轨建立联系，轮轨法向力采用赫兹非线性理论模型，从而最终可建立车辆‑轨道刚柔耦合动力性能分析模型；然后对构建的车辆‑轨道刚柔耦合动力性能分析模型进行动力仿真分析，判断车辆运行时是否有因共振引起的异常振动；

S4,若有异常振动，则返回步骤S3，重新选择不同的轨道结构参数来重新计算轨道模态；若无异常振动，则成功实现抑制车线耦合共振。

2.根据权利要求1所述的一种抑制车线耦合共振的高速铁路轨道模态设计方法，其特征在于，S1中所述车辆信息包括车辆悬挂系统参数、车体结构参数、构架结构参数、轮对结构参数。

3.根据权利要求1或2所述的一种抑制车线耦合共振的高速铁路轨道模态设计方法，其特征在于，S1中高速铁路轨道信息包括钢轨结构参数、轨道板结构参数、扣件参数。

4.根据权利要求3所述的一种抑制车线耦合共振的高速铁路轨道模态设计方法，其特征在于，S1中车辆结构模态包括车辆悬挂模态、车体柔性模态、构架柔性模态、轮对柔性模态，轨道结构模态包括钢轨柔性模态、轨道板柔性模态及轨道整体模态。

5.根据权利要求1所述的一种抑制车线耦合共振的高速铁路轨道模态设计方法，其特征在于，S3中轨道结构参数包括轨道板长宽高、轨道板刚度和扣件刚度。

6.根据权利要求1所述的一种抑制车线耦合共振的高速铁路轨道模态设计方法，其特征在于，在S3构建的车辆‑轨道刚柔耦合动力性能分析模型中建立的是柔性车体、柔性构架、柔性轮对和柔性轨道。

7.根据权利要求1所述的一种抑制车线耦合共振的高速铁路轨道模态设计方法，其特征在于，S3中重新选择不同的轨道结构参数，影响因素为轨道模态与车辆定距和车辆轴距、车辆模态之间的匹配不合理。