检索结果-内蒙古大学图书馆

铁道科学与工程学报 2019年第4期16卷 892-899页

作者：王绍华韦凯杨敏婕胡小刚西南交通大学高速铁路线路工程教育部重点实验室四川成都610031 西南交通大学土木工程学院四川成都610031

利用配有温度箱的万能力学试验机,结合温频等效原理与WLF方程的分数阶Zener模型,测试与表征Vossloh300钢轨扣件弹性垫板随频率非线性变化的黏弹性动力性能,并基于有限元方法研究考虑胶垫频变特性对钢轨垂向振动及传递衰减的影响规律。... 详细信息

利用配有温度箱的万能力学试验机,结合温频等效原理与WLF方程的分数阶Zener模型,测试与表征Vossloh300钢轨扣件弹性垫板随频率非线性变化的黏弹性动力性能,并基于有限元方法研究考虑胶垫频变特性对钢轨垂向振动及传递衰减的影响规律。研究结果表明:在双对数坐标系下,扣件胶垫刚度和阻尼系数与频率近似呈线性正相关和负相关。胶垫阻尼频变主要增强中低频范围内的钢轨垂向振动,并能激发出钢轨1阶垂向共振频率;胶垫刚度频变能更准确预测钢轨1阶垂向共振频率;而胶垫频变特性对钢轨pinned-pinned共振频率无影响。考虑胶垫频变特性后,在1阶垂向共振频率以下,钢轨振动在激振点附近快速衰减,超过该频率钢轨振动主要沿钢轨纵向衰减。

关键词：扣件胶垫频变特性钢轨振动位移导纳衰减率

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轮轨曲线尖叫噪声的实车试验研究

引用

国外铁道机车与动车 2022年第1期 43-48页

作者： [日]清水康博彭惠民(译) 石炜(校) 不详

轮轨曲线尖叫噪声是铁路主要噪声源之一,噪声的增加对乘客和周围居民造成严重的影响,降低噪声具有重要的社会意义。弄清尖叫噪声的产生机理并研究降低噪声的措施非常重要。在这项研究中,日本铁道综合技术研究所通过实车试验弄清了轮轨... 详细信息

轮轨曲线尖叫噪声是铁路主要噪声源之一,噪声的增加对乘客和周围居民造成严重的影响,降低噪声具有重要的社会意义。弄清尖叫噪声的产生机理并研究降低噪声的措施非常重要。在这项研究中,日本铁道综合技术研究所通过实车试验弄清了轮轨曲线尖叫噪声的产生机理,发现曲线尖叫噪声的产生频率与车轮的共振密切相关,噪声主要来自曲线段内轨侧的前车轮。

关键词：铁路沿线噪声轮轨曲线噪声钢轨振动车轮振动实车试验

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地铁扣件轨下弹性垫板横向动刚度幅频变特性及影响研究

地铁扣件轨下弹性垫板横向动刚度幅频变特性及影响研究

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作者：胡宏力西南交通大学

学位级别：硕士

扣件轨下垫板作为铁路轨道结构中的主要弹性部件之一,钢轨横向振动特性受其动力性能的影响不可忽视。为在开展扣件横向动力试验之前通过仿真来提供相关理论指导,本文首先建立城市轨道交通DZⅢ型扣件系统关键零部件的三维实体有限元模型... 详细信息

扣件轨下垫板作为铁路轨道结构中的主要弹性部件之一,钢轨横向振动特性受其动力性能的影响不可忽视。为在开展扣件横向动力试验之前通过仿真来提供相关理论指导,本文首先建立城市轨道交通DZⅢ型扣件系统关键零部件的三维实体有限元模型,在验证了模型的正确性之后,从静力分析的角度对在无垂向载荷作用与有垂向载荷作用两种情况下的扣件系统横向传力行为进行了研究,结果表明:扣件系统横向传力过程均可分为两个阶段,第一阶段轨距块与轨底尚未接触,扣件横向支承主要靠轨下垫板的剪切刚度提供;第二阶段轨距块与轨底接触后,扣件横向支承将主要由轨距块压缩刚度来提供。扣件所受的垂向载荷会增强轨下弹性垫板抵抗横向剪切变形的能力。在后续进行扣件横向动力试验时,选用0～5k N的横向加载范围可保证扣件横向支承主要由轨下垫板的剪切刚度提供。然后,以DZⅢ型扣件轨下弹性垫板为试验对象,设计了横向动刚度幅频变性能试验,结合弹性垫板的本构模型和高分子材料的温频等效原理,得到了扣件轨下弹性垫板的横向动态黏弹塑性力学性能随温度、频率非线性变化的变化规律,以及模型参数的识别结果。结果表明:对于DZⅢ型扣件弹性垫板而言,其玻璃区转化温度为-45℃左右。对数坐标系下的轨下垫板横向动参数(储能刚度和损耗因子)与频率在1～10000Hz内近似呈线性比例关系。非线性摩擦力模型与分数阶Zener模型并联起来的本构模型,可以较好地描述DZⅢ型扣件轨下胶垫的实际动态力学特性。最后,首先建立了Timoshenko梁单元钢轨横向振动分析模型,确定了模型的动力学参数和加载情况;然后通过室内试验和理论公式计算的方法验证了钢轨横向振动模型的可靠性;最后通过谐响应分析来研究扣件轨下弹性垫板频变性能对钢轨横向振动特性及传递衰减特性的影响,结果表明:扣件轨下弹性垫板在20～265Hz之间钢轨的横向振动位移导纳会因其横向阻尼频变而显著增大,钢轨横向振动在pinned-pinned共振附近及其后的频率范围内也会因此而加剧,并出现左右振荡;在此前提条件下进一步考虑其横向刚度频变能得到钢轨一阶横向共振频率更为精确的预测值(93Hz),相较于常量工况增加了14Hz。在扣件轨下弹性垫板横向动参数为全常量工况下,曲线在除邻近pinned-pinned共振外的频带一直稳定在较高的水平。若在阻尼频变的前提下,刚度频变会导致钢轨横向一阶共振频率(79Hz)附近的衰减幅值略微增大,且对应的频率范围变宽。

关键词：扣件横向刚度轨下弹性垫板幅频变特性分数阶Zener模型 Berg摩擦模型理论表征钢轨振动衰减率

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高速铁路调频约束阻尼钢轨的降噪性能

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铁道建筑 2020年第4期60卷 59-62页

作者：王梦王继军刘海涛刘伟斌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

为研究同时采用约束阻尼降噪和动力吸振2种措施的调频约束阻尼钢轨在高速运营条件下的降噪性能,利用有限元法建立钢轨-吸振器有限元模型,分析了谐振式动力吸振器关键参数对钢轨振动特性的影响,并建立试验段进行实车试验。研究结果表明:... 详细信息

为研究同时采用约束阻尼降噪和动力吸振2种措施的调频约束阻尼钢轨在高速运营条件下的降噪性能,利用有限元法建立钢轨-吸振器有限元模型,分析了谐振式动力吸振器关键参数对钢轨振动特性的影响,并建立试验段进行实车试验。研究结果表明:谐振式动力吸振器的谐振块质量不宜小于3.0 kg,弹性体弹性模量宜为1.0~3.0 MPa,弹性体阻尼宜为7.5~15.0 kN·s/m;调频约束阻尼系统可在较宽频域内降低钢轨竖向和横向振动,抑制以800~1 400 Hz为主频的高速铁路钢轨振动,在630~1 600 Hz频域降噪效果显著。

关键词：高速铁路降噪有限元分析现场测试钢轨振动约束阻尼动力吸振器

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基于压电加速度传感的车轮多边形轨旁检测方法仿真研究

基于压电加速度传感的车轮多边形轨旁检测方法仿真研究

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作者：牛世俊石家庄铁道大学

学位级别：硕士

近年以来,车轮多边形磨耗已成为轮轨关系领域研究的难点问题,随着高速铁路的迅速发展,列车的运行速度和轴重不断提高,目前车轮多边形问题在高速铁路动车组中普遍存在。车轮多边形化不仅会造成轮轨之间的作用力增大,严重的冲击振动还会... 详细信息

近年以来,车轮多边形磨耗已成为轮轨关系领域研究的难点问题,随着高速铁路的迅速发展,列车的运行速度和轴重不断提高,目前车轮多边形问题在高速铁路动车组中普遍存在。车轮多边形化不仅会造成轮轨之间的作用力增大,严重的冲击振动还会缩短轨道—车辆部件的使用寿命,影响列车的运行品质、安全和运营成本。本文采用有限元仿真的方法,围绕高速情形下车轮多边形磨耗对钢轨振动响应的影响,提出了一种基于压电加速度传感的车轮多边形状态轨旁检测方法,并对所设计压电加速度传感器的动态特性和检测方法的可行性进行了仿真验证,可为实际工程应用提供理论指导。主要的研究工作包括:(1)利用有限元分析软件ANSYS建立了高速铁路无砟轨道有限元模型,通过动力学仿真软件Universal Mechanism(UM)建立车辆轨道耦合系统动力学仿真模型求解车轮多边形作用下的轮轨作用力,并将轮轨垂向力谐波荷载激励以数组形式输入到轨道结构有限元模型中,分析高速时车轮多边形作用下的钢轨振动响应特征,确定压电加速度传感器的测点位置,为基于压电加速度传感的车轮多边形状态轨旁检测方法传感器布设方案提供理论指导。(2)根据压电元件中不同材料和结构类型的适用条件,设计用于钢轨振动加速度测量的新型压电加速度传感器;建立压电加速度传感器有限元仿真模型,分析传感器结构参数变化如质量块的质量和压电元件的厚度等,对压电加速度传感性能的影响,对压电加速度传感器进行结构优化设计,以满足车轮多边形状态检测要求。(3)建立压电加速度传感器与轨道结构的耦合模型,建立车轮多边形磨耗深度、谐波阶数和运行速度与压电加速度传感器输出电压的关系模型,验证基于压电加速度传感的车轮多边形状态轨旁检测方法的可行性和合理性,为后续现场实验提供理论指导。

关键词：车轮多边形有限元仿真压电加速度传感器钢轨振动轨旁检测

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不同弹性扣件下钢轨振动仿真分析

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现代城市轨道交通 2013年第4期 44-47,51页

作者：吴宪迎邓君中交第二公路勘察设计研究院有限公司硕士研究生湖北武汉450056

建立一般弹性扣件、粘结板式弹性扣件和轨道减振器扣件下的轨道模型,用有限元法模拟分析列车移动荷载作用下,不同扣件刚度、不同行车速度时钢轨的振动和荷载的传递情况。计算结果表明,随着行车速度提高,钢轨振动加剧,扣件支反力增大;随... 详细信息

建立一般弹性扣件、粘结板式弹性扣件和轨道减振器扣件下的轨道模型,用有限元法模拟分析列车移动荷载作用下,不同扣件刚度、不同行车速度时钢轨的振动和荷载的传递情况。计算结果表明,随着行车速度提高,钢轨振动加剧,扣件支反力增大;随着扣件刚度减小,钢轨振动增加,扣件支反力减小,冲击荷载传递减小。

关键词：无砟轨道扣件钢轨振动有限元分析

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软土区地铁不同类型轨道振动测试分析

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岩土工程学报 2017年第S2期39卷 220-223页

作者：丁智王永安顾晓卫黄小斌魏新江魏纲浙江大学城市学院土木工程系浙江杭州310015 武汉地铁集团有限公司湖北武汉430030 杭州杭港地铁有限公司浙江杭州310017

软土区地铁隧道结构在列车荷载作用下,工后沉降问题已引起广泛关注,而考虑不均匀沉降下的轨道动力特性实测研究却未见报道。以浙江省某地铁隧道为研究对象,对该隧道两个轨道断面进行了隧道沉降变形观测和钢轨竖向振动测试。基于监测结果... 详细信息

软土区地铁隧道结构在列车荷载作用下,工后沉降问题已引起广泛关注,而考虑不均匀沉降下的轨道动力特性实测研究却未见报道。以浙江省某地铁隧道为研究对象,对该隧道两个轨道断面进行了隧道沉降变形观测和钢轨竖向振动测试。基于监测结果,分析了两断面沉降变形和振动实测结果的差异,并对软土区地铁轨道型式进行优选分析。研究结果表明:理论模型计算与振动实测结果量值相当,但理论计算模型未考虑不均匀沉降及轨道弯曲效应,较实测值小;钢弹簧浮置板轨道钢轨振级比普通整体式轨道小10 d B;钢弹簧浮置板轨道固有频率较普通整体式轨道低,列车经过时,较早达到振动峰值,列车经过后,较晚恢复平息;整体式轨道振动对周围土体的扰动大于钢弹簧浮置板轨道,因前者沉降值大于后者,沉降值变大又会进一步加大振动影响。为确保良好的运营条件,建议软土区不均匀沉降工况下采用钢弹簧浮置板等减振轨道型式。

关键词：软土地区地铁隧道不均匀沉降钢轨振动现场测试

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钢轨横向动态位移及振动水平对轨道安全性及钢轨波浪磨耗的影响

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材料开发与应用 2016年第3期31卷 1-6页

作者：王安斌中国船舶重工集团公司第七二五研究所

基于"轮轨柔度差变"机理,研究了弯道线路不同轨道支承系统钢轨横向动态位移、振动水平及钢轨表面粗糙度的变化,结果表明,降低轮轨横向柔度差变及控制钢轨横向振动是有效抑制减振轨道系统钢轨波浪磨耗的形成与发展的关键措施... 详细信息

基于"轮轨柔度差变"机理,研究了弯道线路不同轨道支承系统钢轨横向动态位移、振动水平及钢轨表面粗糙度的变化,结果表明,降低轮轨横向柔度差变及控制钢轨横向振动是有效抑制减振轨道系统钢轨波浪磨耗的形成与发展的关键措施之一。

关键词：波浪磨耗钢轨振动动柔度轮轨柔度差变粗糙度刚度

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嵌入式钢轨振动监测节点设计

嵌入式钢轨振动监测节点设计

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作者：徐洪全大连理工大学

学位级别：硕士

随着既有铁路线路的普遍提速以及新型高速列车的不断出现,以大型探伤车为主、小型探伤仪为辅的传统铁路轨道探伤方式由于其自身因素的限制,无法满足高速铁路发展的安全需求。一直以来,振动测量和信号分析作为故障预测和维修的主要手段... 详细信息

随着既有铁路线路的普遍提速以及新型高速列车的不断出现,以大型探伤车为主、小型探伤仪为辅的传统铁路轨道探伤方式由于其自身因素的限制,无法满足高速铁路发展的安全需求。一直以来,振动测量和信号分析作为故障预测和维修的主要手段已成功应用于多种工业领域,但在铁路安全检测方面的运用仍处于基础研究阶段。因此,如何利用振动信号实现一种新的钢轨探伤方式,实现铁路钢轨状态的实时在线监测,是铁路安全检测领域的一项重要研究课题。而近年来,无线通信技术、嵌入式技术以及信号处理技术的飞速发展,使得获取大量有关钢轨振动特性的实验数据,实现钢轨状态实时在线监测成为可能。本文基于Zigbee无线通信技术和嵌入式技术,设计实现了嵌入式钢轨振动监测节点。该节点具有实时、定时和触发三种采集模式,通过远程控制方式可实现大量数据的采集、存储、处理和传输等功能。设计了具有多个量程的差分输入通道的放大调理电路;搭建了二阶巴特沃斯低通滤波器电路,实现硬件抗混叠滤波；利用∑-Δ型24位高精ADC实现了电压信号的量化采集,保证了节点的采样精度和分辨率;以基于Cortex-M3架构的STM32F103VE微处理器作为控制核心,配合大容量NAND FLASH存储芯片和高增益Zigbee模块实现了数据的收集、存储、处理和无线传输。在设计基本的数据采集、存储、处理和传输程序的基础上,加入了FIR数字低通滤波和数据重采样算法,弥补了硬件二阶巴特沃斯低通滤波器的不足,降低了硬件电路设计复杂度和制作成本；提出了“数据先存储再处理”的程序方案,在采用较高阶数数字滤波器,减小信号幅值衰减和缩小通带宽度的同时,有效缓解了FIR滤波算法对处理器的压力；在用于软件的远程维护和功能扩展的远程固件升级程序中,对传统的更新引导机制进行了改进,并且充分利用了处理器的多种硬件异常中断,编写了用于更新引导异常处理程序,提升了远程固件升级程序的可靠性；采用了数据无线传输丢失补包策略,配合改进后的数据帧格式,进一步保证了数据传输的完整性。经实验室测试和现场实验表明,节点综合性能达到初期设计目标,具有一定的抗干扰能力和可扩展性,适用于钢轨振动数据在线监测,可为钢轨动态特性分析提供大量基础数据,对进一步研究和利用钢轨动态性能具有重要意义。

关键词：无线通信嵌入式技术钢轨振动 FIR数字滤波远程升级

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鋼軌波狀磨耗之成因探討─以臺鐵沙崙線為例

鋼軌波狀磨耗之成因探討─以臺鐵沙崙線為例

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作者：吳文豪成功大學

学位级别：碩士

在铁道运输带来的方便背後，往往将伴随着环境振动及噪音的困扰，尤其在弯道段由於特别的轮轨作用关系，将带来更严重的效果，钢轨不整为这些困扰之成因之一，而钢轨面规律且周期性不整之波状磨耗即为其中一项课题。在台铁沙仑线通车後... 详细信息

在铁道运输带来的方便背後，往往将伴随着环境振动及噪音的困扰，尤其在弯道段由於特别的轮轨作用关系，将带来更严重的效果，钢轨不整为这些困扰之成因之一，而钢轨面规律且周期性不整之波状磨耗即为其中一项课题。在台铁沙仑线通车後不久即生成波状磨耗，本研究根据文献探讨後计画以波状磨耗量测仪量测波状磨耗，并搭配轨道构件之振动量测，搭配文献找出其形成机制，实际探讨成因以期未来能对症下药，改善波状磨耗所带来的不便。根据波状磨耗量测结果可发现使用5年多之2011年铺设之硬头钢轨低轨有25、50-63、125-160mm之波状磨耗，2016年更换另一型号硬头钢轨後生成约10mm波长不整，搭配车行及冲击槌激振振动量测与文献特性对照找出其相关机制。由於本轨道型式之轨枕自振频率应将导致列车垂向力波动而生成50-63mm之波状磨耗。而本段钢轨具有焊接点不整与接头，将激发出P2共振，也可能有轮对第一扭转共振现象，然而些许特性与文献不符合，推测有可能为125-160mm波状磨耗之成因。最後发现更换新型号之钢轨改善效果良好，更换後7个月内仍无波状磨耗生成，但却由於独有自振频率，可能因此生成10mm波长之不整，未来仍有待观察。

关键词：波狀磨耗彈性PC軌枕防振直結式軌道鋼軌振動輪軌交互作用

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