检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：严录录中国铁道科学研究院

学位级别：硕士

目前国内外轨道不平顺管理标准以单项不平顺幅值为主,但轨道现场实际往往存在各种类型的空间耦合叠加不平顺,轨道叠加不平顺对轮轨接触关系、列车运行品质的影响机理更为复杂,这使得列车安全平稳运行存在一些隐患。本文通过构建车辆-轨... 详细信息

目前国内外轨道不平顺管理标准以单项不平顺幅值为主,但轨道现场实际往往存在各种类型的空间耦合叠加不平顺,轨道叠加不平顺对轮轨接触关系、列车运行品质的影响机理更为复杂,这使得列车安全平稳运行存在一些隐患。本文通过构建车辆-轨道耦合动力学模型,利用UM仿真软件将现实问题模型化,通过仿真模型研究现实问题,研究不同的复合不平顺组合工况对车辆的动力学响应,研究其规律并提出相应的管理方法和管理值,主要研究工作和结论如下:(1)通过UM仿真软件分别建立高速动车组、普速客车、货车车辆动力学仿真模型,将仿真计算结果与动力学响应实测数据进行对比分析,结果表明实测数据与仿真结果吻合性良好。并引入脱轨事故案例进行仿真,进一步验证了模型仿真计算结果的可适用性。(2)通过设置不同的复合不平顺组合工况对直线及曲线地段的7个不同速度等级的线路进行模拟,并分别对直线、曲线地段各种复合不平顺组合类型、垂横向不平顺间隔距离等的车辆动力学响应影响规律进行研究。对于直线线路:不同的复合不平顺组合类型对垂向动力学指标基本无较大增幅影响,水平-右轨向复合不平顺形式相较于单项不平顺对横向动力响应增幅最明显。除车体横向加速度外,直线地段的垂横向不平顺叠加效应影响距离范围均在20m范围之内,但车体横向加速度影响距离范围则会增大到50m。对于各速度等级最小半径曲线线路:不同的复合不平顺组合类型对各项垂向动力学指标基本无增幅影响;但对于脱轨系数、轮轴横向力、车体横向加速度等横向动力学性能指标有一定程度的增幅影响。小半径曲线地段的垂横单项不平顺叠加效应影响距离范围明显大于直线、大半径曲线地段,最大数值也达到50m。(3)通过UM动力学仿真计算的方法,以轨道复合不平顺模型输入为轨道激励,分析普速铁路直线、曲线区段的复合不平顺量值对客、货运行安全性的影响规律:圆缓点为曲线通过时的最不利位置,轨向+水平这种组合方式是产生运行安全风险的最不利情况,且货车轻车通过安全风险要大于客车、货车重车情况。(4)根据不同类型的复合不平顺对车辆动力学响应影响规律,借鉴美国对复合不平顺的管理规律,以50m为区间,提取高低、轨向、水平、三角坑与临时补修标准值的组合进行求和,作为复合不平顺的值,并进行了实际应用。

关键词：轨道叠加不平顺仿真分析车辆-轨道耦合动力学模型限值研究

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基于深度残差收缩网络的地铁车轮扁疤故障诊断

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中南大学学报(自然科学版) 2025年第3期56卷 1234-1248页

作者：梁红琴姜进南龙辉陶功权卢纯温泽峰张楷西南交通大学机械工程学院四川成都610031 西南交通大学轨道交通运载系统全国重点实验室四川成都610031

针对地铁实际运营环境恶劣的问题,本文以轴箱振动加速度作为监测信号,基于深度残差收缩网络(DRSN),提出1种适用于强噪声背景的车轮扁疤故障严重程度辨识方法。首先,基于地铁车辆-轨道刚柔耦合动力学模型生成车轮扁疤故障数据集,并采用... 详细信息

针对地铁实际运营环境恶劣的问题,本文以轴箱振动加速度作为监测信号,基于深度残差收缩网络(DRSN),提出1种适用于强噪声背景的车轮扁疤故障严重程度辨识方法。首先,基于地铁车辆-轨道刚柔耦合动力学模型生成车轮扁疤故障数据集,并采用数据增强技术提升数据集的多样性,同时满足深度学习对数据规模的要求。其次,设计1种结构合理的深度残差收缩网络,能够自适应地提取轴箱振动加速度信号的特征,从而实现车轮扁疤故障程度的智能分类。研究结果表明:在无噪声条件下,所提方法对正常车轮及轻度、中度和重度扁疤车轮的平均诊断精度达到99.88%(标准差为0.05);同时,在不同噪声等级下,该方法的平均诊断精度仍稳定保持在95%以上。与遗传算法结合支持向量机(GA-SVM)、卷积神经网络(CNN)、宽深度卷积神经网络(WDCNN)以及深度残差网络(ResNet)相比,所提方法具有更优异的辨识能力和鲁棒性。

关键词：车辆-轨道耦合动力学模型车轮扁疤深度残差收缩网络轴箱振动加速度数据增强

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高速铁路钢轨短波不平顺致振特性及短波不平顺谱研究

高速铁路钢轨短波不平顺致振特性及短波不平顺谱研究

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作者：张彦博中国铁道科学研究院

学位级别：博士

高速铁路要求轨道具有高平顺性,以满足动车组安全、平稳、舒适运行需要,随着运行速度的提高,钢轨短波不平顺引起轮轨相互作用日益加剧,易诱发更为剧烈的轮轨高频振动和噪声,不仅会影响乘坐舒适性,诱发车辆-轨道系统共振,严重时会影响车... 详细信息

高速铁路要求轨道具有高平顺性,以满足动车组安全、平稳、舒适运行需要,随着运行速度的提高,钢轨短波不平顺引起轮轨相互作用日益加剧,易诱发更为剧烈的轮轨高频振动和噪声,不仅会影响乘坐舒适性,诱发车辆-轨道系统共振,严重时会影响车辆-轨道系统的安全性。轨道不平顺谱作为车辆动力学计算和运营维护的重要基础数据,国内外的轨道不平顺谱适用波长范围一般为2m以上,无法用于钢轨短波不平顺分析评价。目前根据测量原理不同钢轨短波不平顺检测方法可分为直接法和间接法,直接法精度高但是效率低,间接法检测效率较高,但是钢轨短波不平顺与轮轨力、轴箱加速度的传递关系尚不明确。为了实现对钢轨短波不平顺谱的研究,建立车辆-轨道耦合动力学模型开展轮轨周期性和冲击性短波不平顺仿真分析,同时研究钢轨短波不平顺与轮轨力和轴箱加速度等响应的传递函数和关联特性至关重要。本文围绕高速铁路钢轨短波不平顺致振特性及短波不平顺谱,结合锤击实验、模态仿真和锤击仿真开展了钢轨振动特性研究,明确了关键参数对离散支撑钢轨波导和频响特性的影响,探讨了有限元模型的简化,建立了有限元车辆-轨道耦合动力学模型,研究了车辆-轨道耦合条件下的钢轨振动特性,探讨了瞬态冲击和周期性不平顺对车辆-轨道系统动力学响应的影响特性,分析了车辆动态响应的不利波长和传递特性,探究了不同位置的车辆动态响应对钢轨短波不平顺的可测性,分析了基于实测数据的钢轨短波不平顺致振特性,并利用传递函数,实现了基于轮轨力和轴箱加速度对钢轨短波不平顺谱的反演,提出了高速铁路CRTS II型板式、CRTS III型板式和双块式无砟轨道钢轨短波不平顺谱及其拟合公式,主要研究成果如下: (1)分别建立了自由钢轨实体单元有限元模型、以扣件弹簧阻尼单元离散支撑钢轨实体单元有限元模型和与之对应的梁单元有限元模型,基于小波时频分析通过实测数据验证仿真模型,对关键参数影响规律进行探究,提出了轨道仿真简化模型。在5000Hz内,钢轨主要有6种弯曲模态,轨腰一阶弯曲模态频率为1261Hz,小于1261Hz时,可将钢轨简化为梁单元;离散支承梁单元模型能准确反映Pinned-Pinned共振特征;离散支承钢轨存在199Hz的垂向共振峰和966Hz的Pinned-Pinned共振峰,扣件阻尼和刚度基本不会影响Pinned-Pinned共振频率,轨道长度大于42.9m后对Pinned-Pinned共振频率影响较小。随着扣件间距的增大,Pinned-Pinned共振频率逐渐减小。扣件阻尼、轨道长度和扣件间距基本不会影响轨道垂向共振频率,随着扣件刚度的增大,轨道垂向共振频率逐渐增大。 (2)建立构架和轮对振动有限元模型,研究了构架和轮对振动特性;在此建立完整的车辆-轨道耦合系统动力学高频仿真模型,利用实测的轮轨力对车辆-轨道动力学仿真模型的正确性进行了验证;实现了车辆-轨道耦合动力学锤击实验仿真,对车辆轨道耦合条件下的轨道振动特性进行分析,并对其关键影响因素进行了探究。车辆-轨道耦合作用影响轨道振动特性,轮轨系统出现了与转向架相关的P2共振峰和第二、三、四、五阶轨道垂向弯曲共振峰,其频率分别为68Hz、319Hz、662Hz、1055Hz和1556Hz,扣件阻尼、扣件刚度、轮对加载位置和扣件间距对此五阶共振频率影响不大。转向架轴距与该五阶共振频率呈现负相关。 (3)基于建立的车辆-轨道耦合系统动力学仿真模型,研究了典型钢轨短波不平顺的关键参数对轮轨力和轴箱加速度的影响,分析了车辆动态响应的不利波长和传递特性,探究了不同位置的车辆动态响应对钢轨短波不平顺的可测性。基于综合检测列车实测的轮轨力和轴箱加速度数据,分析了钢轨短波不平顺致振特性。无不平顺时,轮轨力、轴箱加速度和构架加速度特征频率较多,多为由承轨台间距引起的周期性振动及其倍频成分;在无高斯白噪声且仅有波磨不平顺或焊接接头不平顺的情况下,轴箱加速度和轮轨力无法捕捉到构架和轮对的全部固有频率,钢轨短波不平顺的波长会影响轴箱加速度和轮轨力的空间频率,波深会影响幅值,车速会影响时间频率;在仅有高斯白噪声的情况下,轮轨力、轴箱加速度和构架加速度幅值谱中均存在由车轮滚动周长、承轨台间距、构架和轮对共振产生的特征频率,轮轨力和轴箱加速度能更好的反映承轨台间距导致的轨道周期性结构特性。随着列车速度的增加,与构架和轮对共振相关的不利波长逐渐增大。轮轨力至轴箱加速度和轮轨力至构架加速度的传递特性较好,其传递函数能更好的体现出由构架和轮对共振导致的振动;轮轨力、轴箱加速度、构架加速度和车体加速度均可以识别钢轨波磨,但是车体加速度可测性较其他三种较差;三种无砟轨道结构均在30.76附近和574.5Hz频段附近及其倍频成分附近存在谱峰,其与车轮周长和波磨相关。CRTS II型板式和双块式无砟轨道在0.65m波长及其倍频处存在谱峰,

关键词：高速铁路无砟轨道钢轨短波不平顺车辆-轨道耦合动力学模型传递函数波导功率谱密度

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基于轮轨力的城轨焊接接头不平顺识别研究

基于轮轨力的城轨焊接接头不平顺识别研究

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作者：梁献文石家庄铁道大学

学位级别：硕士

在中国的城市化进程加速中,城市的交通系统正迅速发展,地铁作为便捷的公共交通工具,已成为城市居民日常生活中不可或缺的一部分。然而,随着地铁网络的扩张,地铁系统维护和检测工作的负担也在不断增加,其中焊接的轨道接头不平顺的检测变... 详细信息

在中国的城市化进程加速中,城市的交通系统正迅速发展,地铁作为便捷的公共交通工具,已成为城市居民日常生活中不可或缺的一部分。然而,随着地铁网络的扩张,地铁系统维护和检测工作的负担也在不断增加,其中焊接的轨道接头不平顺的检测变得愈发重要。如果接头不平顺过大,列车经过时会产生巨大的荷载冲击,从长远来看,这可能会损坏车轮,并减少其使用寿命。因此,及时诊断并修复轨道接头的不平顺对于保障轨道系统的长期安全运行至关重要。本文使用数值仿真、理论分析和现场实测方法研究了轨道接头的不平顺特征,并基于模态分解法提出了不平顺的识别方法,并验证了该方法的正确性。具体工作内容如下: (1)通过UM仿真软件构建了一个车辆-轨道耦合动力学模型。利用UM仿真软件对模型进行了数值实现,将仿真计算结果与动力学响应实测数据进行对比分析,结果表明实测数据与仿真结果吻合性良好。验证了模型仿真计算结果的准确性。 (2)基于动力学车轨耦合模型进行钢轨接头不平顺的特征研究。设置不同波长和波深的焊接接头不平顺复合不平顺组合工况,共计算了81个的模型组合,得到不同类型的轨道接头处不平顺和轮轨垂向力之间的关系。通过构建精细的仿真模型,深入分析了列车在不同焊接接头不平顺组合工况下的动力学响应。通过对仿真数据的系统分析,揭示了焊接接头不平顺与车辆动力学特性之间的内在联系。 (3)提出了钢轨焊接接头不平顺识别方法。利用对轮轨垂向力检测数据进行时域、频域及时频域分析,选取时域中的均值、方差、有效值、最大值和最小值五个指标来表征轨道焊接接头的不平顺程度。基于此,采用完备总体经验模态分解(CEEMD)技术对轮轨垂向力信号进行分解,进而应用希尔伯特-黄变换技术在时间轴上进行积分,从而绘制出边际谱。通过这一系列处理,总结出了一种识别钢轨焊接接头不平顺的新方法。 (4)通过对北京地铁某条线路的真实轮轨垂向力数据进行工程性应用。利用时域、频域和时频域分析来处理轮轨垂向力信号,去除低频干扰信号的同时保留与焊接接头不平顺相关的特征频率峰值。通过对轮轨垂向力数据进行分析,去除无关的干扰项,得到焊接接头不平顺的具体里程位置。最后通过现场验证,证明了该方法能够准确识别出焊接接头不平顺的里程位置。

关键词：钢轨焊接接头不平顺车辆-轨道耦合动力学模型希尔伯特-黄变换完备总体经验模态分解轮轨垂向力

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组合式道床系统减振特性分析及参数调查

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铁道科学与工程学报 2022年第8期19卷 2231-2239页

作者：崔越周信鲁锦涛上海工程技术大学城市轨道交通学院上海201620 上海工程技术大学上海市轨道交通振动与噪声控制技术工程研究中心上海201620

为研究组合式道床系统的减振特性并进一步优化组合式道床系统的减振效果,建立车辆-组合式道床系统耦合动力学模型,通过组合式道床系统变形情况线路测试验证模型正确性,并对道床垫和扣件刚度进行参数调查,给出组合式道床系统优化思路。... 详细信息

为研究组合式道床系统的减振特性并进一步优化组合式道床系统的减振效果,建立车辆-组合式道床系统耦合动力学模型,通过组合式道床系统变形情况线路测试验证模型正确性,并对道床垫和扣件刚度进行参数调查,给出组合式道床系统优化思路。研究结果表明:降低道床垫刚度能增加组合式道床系统在20~200 Hz频段内的隔振效果,但会增大中低频频段的钢轨振动,由于钢轨振动总值主要由中心频率为630 Hz的高频振动决定,故降低道床垫刚度对钢轨振动总值基本没有影响;降低扣件刚度能增加组合式道床系统在50~200 Hz频段内的隔振效果,但会增大0~2500 Hz全频段内的钢轨振动,因此降低扣件刚度会增大钢轨振动总值;道床垫刚度对组合式道床系统隔振性能的影响大于扣件刚度;组合式道床减振性能优化应遵循以下思路:在符合《浮置板轨道技术规范》钢轨和轨道板变形限制的基础上,首先降低道床垫刚度,再获得扣件刚度最低取值范围;提出道床垫刚度在0.010~0.168 N/mm3范围内,扣件刚度在9~160 kN/mm范围内,组合道床系统在不同道床垫和扣件组合刚度下,钢轨和混凝土基础处的减振量计算公式;给出不同道床垫刚度下,扣件刚度的建议取值范围,为组合式道床系统后续优化和运用提供参考。

关键词：组合式道床系统车辆-轨道耦合动力学模型振动加速度参数调查振动特性

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时速400 km高速铁路钢轨不平顺合理限值

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铁道建筑 2023年第5期63卷 17-20页

作者：安博伦杨光李英奇刘丰收梁晨中国铁道科学研究院集团有限公司金属及化学研究所北京100081 中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所北京100081

考虑轮对和轨道弹性建立车辆-轨道耦合动力学模型,计算分析了不同车辆运行速度下不平顺波长和幅值对轮轨垂向力和轮重减载率的影响。结果表明:车辆通过钢轨不平顺区段时轮对呈抬升-下降-回弹变化,轮轨垂向力出现多个极值。轮轨力和轮重... 详细信息

考虑轮对和轨道弹性建立车辆-轨道耦合动力学模型,计算分析了不同车辆运行速度下不平顺波长和幅值对轮轨垂向力和轮重减载率的影响。结果表明:车辆通过钢轨不平顺区段时轮对呈抬升-下降-回弹变化,轮轨垂向力出现多个极值。轮轨力和轮重减载率随车辆速度和钢轨不平顺幅值的增大而增大,随不平顺波长的增大而减小;钢轨不平顺幅值超过0.2 mm,不平顺波长小于0.3 m时,轮轨垂向力和轮重减载率随不平顺波长减小或不平顺幅值增大而迅速增大,接近安全限值。根据轮轨垂向力和轮重减载率的限值要求,建议400 km/h条件下钢轨不平顺幅值的限值取0.2 mm,重点关注波长小于0.3 m的短波不平顺。

关键词：高速铁路钢轨不平顺数值模拟合理限值车辆-轨道耦合动力学模型

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轨底坡耦合车轮损伤下地铁车辆动力学分析及最优匹配研究

轨底坡耦合车轮损伤下地铁车辆动力学分析及最优匹配研究

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作者：孟宇轩北京建筑大学

学位级别：硕士

由于车轮踏面有斜度,钢轨需要设置轨底坡来提高轮轨接触的稳定性,轨底坡设置不合理会影响车辆的动力学性能,也会对车轮和钢轨造成不同程度的破坏。车轮型面磨耗、车轮不圆等车轮损伤形式引起轮轨接触几何和接触力学性能的变化,进而影响... 详细信息

由于车轮踏面有斜度,钢轨需要设置轨底坡来提高轮轨接触的稳定性,轨底坡设置不合理会影响车辆的动力学性能,也会对车轮和钢轨造成不同程度的破坏。车轮型面磨耗、车轮不圆等车轮损伤形式引起轮轨接触几何和接触力学性能的变化,进而影响了轮轨接触的稳定性及车辆动力学性能,也使轨底坡的设置变得复杂。因此,研究轨底坡耦合车轮损伤对车辆动力学性能的影响及最优匹配,对车轮维修保养和线路设计及维护非常重要。本文以车辆-轨道耦合动力学理论为依据,根据实测地铁车辆参数和车轮损伤数据,建立了车辆-轨道耦合动力学模型,设置了9种外/内轨底坡工况和3种车轮损伤工况(车轮型面磨耗、轮径差、车轮不圆),探究轨底坡耦合车轮型面磨耗、轮径差和车轮不圆对车辆动力学性能指标的影响规律;并以直线运行平稳性和车辆曲线通过性作为综合性能评价指标,建立基于熵权法的多目标优化模型,研究不同车轮损伤工况下的最优轨底坡匹配,为地铁运营公司线路设置及车轮维护保养提供理论指导。本文的主要内容和创新点如下:(1)实测了运行里程为0万、5万、8万、14万公里时的LM型车轮磨耗型面数据(简称S0、S1、S2、S3),研究不同车轮磨耗型面与CHN60钢轨在不同轨底坡下的轮轨接触特性及车辆动力学性能;以列车直线运行平稳性和曲线通过性能为评价指标,通过熵权法计算得出不同线路工况下和不同车轮磨耗型面工况下的最优轨底坡匹配方案。结果表明:直线和R300m、R400m、R500m、R600m四种曲线下外/内轨轨底坡和车轮磨耗型面最优匹配方案分别为(1/20,1/20,S3)、(1/30,1/30,S0)、(1/20,1/40,S2)、(1/30,1/40,S2)、(1/30,1/40,S2);不同运行里程下车轮磨耗型面对应的最优外/内轨轨底坡匹配会发生变化,如R300曲线下,S0、S1、S2、S3对应的最优外/内轨轨底坡匹配分别为(1/30,1/40)、(1/20,1/30)、(1/20,1/20)、(1/40,1/20)。(2)设置5种轮径差工况,研究了不同轮径差工况下轨底坡变化对地铁车辆动力学性能的影响规律,以列车直线运行平稳性和曲线通过性能为评价指标,通过熵权法分析得出不同轮径差工况下的最优轨底坡匹配方案。结果表明:直线条件下外轨轨底坡、内轨轨底坡和轮径差最优匹配方案为(1/40,1/40,-0.5);在R300m、R400m、R500m和R600m四种曲线下,外轨轨底坡、内轨轨底坡和轮径差最优匹配方案分别为(1/20,1/40,+1)、(1/20,1/40,+1)、(1/30,1/30,-1)、(1/40,1/30,-1)。(3)研究了轨底坡耦合车轮不圆对地铁车辆动力学性能的影响,以列车直线运行平稳性和曲线通过性能为评价指标,并通过熵权法从动力学角度得出最优耦合工况,结果表明:当存在车轮不圆时,直线和R300m、R400m、R500m和R600m曲线工况下,外/内轨轨底坡最优匹配方案分别为(1/40,1/30)、(1/20,1/30)、(1/40,1/30)、(1/30,1/30)、(1/30,1/30);当无车轮不圆时,直线和R300m、R400m、R500m和R600m曲线工况下,外/内轨轨底坡最优匹配方案分别为(1/40,1/20)、(1/30,1/40)、(1/30,1/30)、(1/30,1/30)、(1/40,1/30)。

关键词：车辆-轨道耦合动力学模型轨底坡车轮损伤动力学性能熵权法

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基于车轨耦合的重载铁路曲线超高计算方法

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中国科技期刊数据库工业A 2024年第4期 0007-0011页

作者：赵建达国能新朔铁路有限责任公司大准铁路分公司内蒙古鄂尔多斯017000

外轨超高是保障行车安全性和稳定性的重要因素。合理地曲线超高值有利于改善轮轨相互作用关系,减缓钢轨磨损。为探究重载铁路不同半径条件下外轨超高合理取值范围。通过建立重载三车-轨道耦合动力学模型,从列车行车性能和钢轨磨耗的角... 详细信息

外轨超高是保障行车安全性和稳定性的重要因素。合理地曲线超高值有利于改善轮轨相互作用关系,减缓钢轨磨损。为探究重载铁路不同半径条件下外轨超高合理取值范围。通过建立重载三车-轨道耦合动力学模型,从列车行车性能和钢轨磨耗的角度出发,对比基于平面假定的外轨超高计算方法和基于车轨耦合的外轨超高计算方法,探讨不同工况下合理地超高设置范围。结果表明:外轨轮轨力、脱轨系数均随未平衡超高的增大而增大,内轨呈相反趋势,内外轨轮重减载率均呈先减小后增大趋势;轮轨相互作用力、行车安全性指标、行车稳定性指标及钢轨磨耗功率普遍随半径的减小而增大;小半径曲线钢轨外轨磨耗随行车速度和未平衡超高增大显著增大;综合考虑钢轨磨耗及行车安全,建议将小半径曲线外轨欠超高控制在 0~20 mm 范围内。

关键词：重载铁路超高车辆-轨道耦合动力学模型钢轨磨耗

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不同车轮作用下组合式减振轨道动态特性研究

不同车轮作用下组合式减振轨道动态特性研究

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作者：崔越上海工程技术大学

学位级别：硕士

组合式减振轨道是一种国内自主研发的新型浮置板减振道床,其实现了减振扣件、道床隔振垫和阻尼谐振器的联合减振,相比于其他形式的浮置板道床,目前针对组合式减振轨道的研究相对较少,缺乏对组合式减振轨道动态特性的了解。基于此,以组... 详细信息

组合式减振轨道是一种国内自主研发的新型浮置板减振道床,其实现了减振扣件、道床隔振垫和阻尼谐振器的联合减振,相比于其他形式的浮置板道床,目前针对组合式减振轨道的研究相对较少,缺乏对组合式减振轨道动态特性的了解。基于此,以组合式减振轨道为研究对象,在地铁列车作用下,系统研究组合式减振轨道的动态特性,并引入弹性车轮,分析“低刚度轨道-低刚度车轮”工况下车辆-轨道系统的动态特性,探究弹性车轮-组合式轨道联合减振的可行性。主要研究工作包含以下几个方面: (1)建立普通车轮轮对、弹性车轮轮对有限元模型,并与试验对比,通过模态分析和频率响应分析,分析各结构振动特性。基于轮对有限元模型,建立普通车轮车辆-组合式减振轨道耦合动力学模型,模型中轮对和轨道均为柔性模型,使用刚体模型和弹簧阻尼单元模拟被动式阻尼谐振器,并通过线路测试验证模型正确性。 (2)基于普通车轮车辆-组合式减振轨道耦合动力学模型,分析普通车轮在组合式减振道床运行时的车辆轨道系统动态特性,并研究了车速、扣件刚度和道床隔振垫刚度对普通车轮车辆-组合式减振轨道系统动态特性的影响。结果表明,普通车轮作用下的组合式减振轨道能大幅降低道床基础振动,但是会增加轮轨垂向力,以及车辆、钢轨和轨道板的振动,扣件刚度对隔振性能影响最大,道床垫刚度影响稍小。 (3)基于普通车轮车辆-组合式减振轨道耦合动力学模型,建立弹性车轮车辆-组合式减振轨道耦合动力学预测模型,分析预测弹性车轮车辆在组合式减振轨道上行驶时的车辆动力学特性和减振轨道减振特性,并进一步调查车轮橡胶弹性模量、扣件刚度、道床隔振垫刚度对车辆-轨道系统动态特性的影响,探究组合式减振轨道与弹性车轮联合减振的可行性。

关键词：车辆-轨道耦合动力学模型组合式减振轨道弹性车轮动态特性减振效果

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基于钢轨波磨特征的车辆运行安全性评估及轮轨力预测

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智慧轨道交通 2023年第5期60卷 30-35页

作者：陈志洲北京市地铁运营有限公司线路分公司北京100032

针对北京地铁6号线梯形轨枕直线段轨道上出现的钢轨波磨现象,通过Matlab编程建立了车辆-轨道耦合动力学垂向模型,以钢轨波磨特征及轨道垂向不平顺作为系统激励,从轮轨间作用力出发,基于线路实测数据分析和数值仿真研究相结合的方法,从... 详细信息

针对北京地铁6号线梯形轨枕直线段轨道上出现的钢轨波磨现象,通过Matlab编程建立了车辆-轨道耦合动力学垂向模型,以钢轨波磨特征及轨道垂向不平顺作为系统激励,从轮轨间作用力出发,基于线路实测数据分析和数值仿真研究相结合的方法,从时域和频域2个方面分析了不同波磨特征对轮轨垂向力的影响,以轮轨垂向力安全限值作为评判指标进行了车辆运行安全性评估。研究结果表明:轮轨垂向力随着波深的增大而增大,随着波长的增大而缓慢减小。利用BP神经网络搭建了波长、波深和轮轨垂向力间的关系,训练得到了轮轨力预测模型,该模型可以通过波磨特征准确预测轮轨垂向力幅值,与目前现有的检查手段相结合,能够为更好地指导轨道维修提供理论依据。

关键词：钢轨波磨车辆-轨道耦合动力学模型动力学仿真 BP神经网络轮轨力预测

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