关键词： 轮轨滚动   接触位置   接触应力   正态分布   疲劳寿命  

摘要： 对列车车辆轮轨滚动接触进行了分析,指出在滚动过程中其接触点位置具有随机性,可以用正态分布规律进行描述。在此基础上,利用LM型踏面车轮与CHN60钢轨发生接触的接触点位置和接触应力计算方法,构建了能够对轮轨滚动接触过程中车轮表面接触点位置、接触次数和接触应力进行计算的方法。应用疲劳损伤积累假说和疲劳曲线方程,构建出能够对实际线路上的车轮表面各点疲劳寿命损伤进行计算的数学模型。应用该模型,针对具体的铁路线路进行了算例计算和研究,得出了车轮的理论疲劳寿命,并对直道和弯道行驶过程中,不同接触位置所形成的疲劳损伤程度进行了计算和分析。

关键词： 钢轨波磨   自激振动   接触角   牵引角  

摘要： 基于轮轨间蠕滑力饱和引起轮轨系统摩擦自激振动导致钢轨波磨的理论,建立由车轮-钢轨-轨枕组成的有限元模型,采用复特征值方法研究小半径曲线轨道低轨上轮轨接触参数对钢轨波磨的影响。结果表明:小半径曲线轨道低轨上轮轨间蠕滑力饱和可能导致钢轨波磨;轮轨接触角对波磨的波长及产生趋势几乎没有影响;轮轨牵引角对波磨的波长几乎没有影响,但对波磨的产生趋势有较大影响,随着牵引角的增大,产生波磨的趋势逐渐降低。研究表明:在小半径曲线轨道低轨上,牵引角随着曲线半径的减小而减小,系统发生摩擦自激振动的趋势增强,低轨上更容易出现波磨,这就是曲线半径越小钢轨波磨越严重的原因。

关键词： 轮轨耦合   噪声控制   噪声预测   高速列车  

摘要： 在铁路轮轨运输系统中轮对系统与轨道系统并非孤立存在的,二者间是相互影响、相互耦合的,对轮轨耦合研究可以更为客观地反映铁路轮轨系统的本质。现如今,高速轮轨噪声已经严重影响了人们乘坐列车舒适性,但高速轮轨噪声无法避免,只能采取措施对轮轨噪声进行控制。本文根据目前国内外学者对轮轨耦合振动行为下高速轮轨噪声理论研究综述了轮轨耦合振动行为下的高速轮轨噪声的研究机理及其预测方法,同时对高速轮轨噪声控制对策也进行了总结和分析。从已有的研究成果来看,目前对于高速轮轨噪声已经较为成熟,但轮轨耦合振动行为下轮轨噪声研究还只是起步阶段,缺乏系统的研究成果。

关键词： 最优控制   SVD分解   卡尔曼滤波   轮轨蠕滑理论   全息轮轨力辨识模型  

摘要： 结合最优控制理论、卡尔曼滤波方法以及轮轨蠕滑理论,该文建立了轮轨作用力的全息辨识模型,并将模型的反演结果与动力学解答和实验测量结果作对比,验证了模型的适用性。首先,根据车辆系统的状态空间方程,设计一个最优化加速度状态跟踪器,将轮轨作用力辨识问题转换成为最优控制策略的设计问题;然后,利用SVD(singularvaluedecomposition奇异值分解)分解技术对最优控制问题进行逆向求解,完成系统的动态载荷预测值的辨识;进一步结合卡尔曼滤波技术及加速度测试值,对辨识动载荷预测值进行正向修正,得到左、右轮轨垂向力及轮轴横向力;最后,结合轮轨蠕滑理论,将左、右轮轨横向力转换为到左、右轮轨垂向力及轮对横移量的函数,消减不适定性,从而能够分别辨识出轮轨左、右的横向力。辨识模型得到的结果与动力学解答的相关系数分别达到0.65、0.8以上,与实测载荷的相关系数分别达到0.51、0.69以上。

关键词： 轮轨横向位移   测量方法   机器视觉技术   Blob算法   优化  

摘要： 实时准确测量轮轨横向位移对改善车辆的舒适性和提高行车安全性具有重要意义。本文介绍了一种非接触式间接测量系统,该系统采用机器视觉技术并辅助以轮廓光,运用Blob算法测量运行中的车轮相对于钢轨的横向位移。通过分析该系统静态测试结果,对该系统进行了改进,优化了系统资源,提升了计算速度,并使测试结果更加精确稳定。最后对改进后的系统测试结果进行了分析,并给出了测试建议。

关键词： 轮轨谐波磨耗   柔性轮轨   轮轨作用力   振动加速度   包络现象  

摘要： 运用ANSYS联合SIMPACK建立基于柔性轮轨下的某型高速动车组的车辆-轨道耦合振动模型,选取典型的车轮谐波磨耗(20阶,幅值0.01～0.03mm)及钢轨波磨(波长120～150mm,幅值0.01～0.04mm)进行综合分析,对比分析4种模型在不同磨耗下的振动特性。结果表明:模态共振导致柔性体振动幅值大于刚性体振动幅值,而远离模态共振时,柔性体产生的振动幅值小于刚性体振动幅值;考虑轮轨柔性状态时,轮轨非均匀磨耗综合作用产生的轮轨力大于单独考虑轮对或钢轨磨耗时产生的轮轨力;轮轨非均匀磨耗综合作用下产生的轮轨力、轮轨振动加速度随幅值增大而增大,与速度、钢轨波磨波长呈非线性关系;轮轨非均匀磨耗综合作用下,轮对振动加速度及轮轨垂向力呈周期性包络现象。

关键词： PLC   轮轨式提梁机   同步性运动  

摘要： 为满足起升机构的需求,根据需求特征设计了基于PLC、变频器、光电编码器的多卷扬机联动电气控制系统,针对系统设计的硬件、软件以及调试展开了设计分析。通过本文的研究可以得到该同步性运动控制系统在保证科学合理设计的基础上实现卷扬机的同步运动,以提高起升机构的可靠性以及稳定性工作水平,保证起升机构的安全性。

关键词： 高速铁路   半封闭式声屏障   振动   现场试验   数值分析  

摘要： 以某高速铁路桥上半封闭式声屏障为工程背景,实测了高速列车轮轨动力作用下轨道结构、箱梁和声屏障的振动加速度,并对实测信号进行时程和1/3倍频程分析。然后,建立箱梁-声屏障耦合振动分析模型,基于车-线-桥耦合振动理论对声屏障的振动进行仿真分析,并将仿真分析结果与实测数据进行对比以验证模型的准确性。最后,基于数值模型分析了声屏障振动的分布规律,并讨论了降低声屏障振动的措施。结果表明:实测钢轨、轨道板、底座板、箱梁和声屏障的振动响应衰减规律与振动传递路径相符;实测声屏障立柱的振动优势频段为20~63 Hz和100~500 Hz,峰值频率为40 Hz和125 Hz;采用箱梁-声屏障耦合振动分析模型可以较好地模拟箱梁和声屏障的车致振动;声屏障的振动随车速提高而增加的规律约为3. 5 d B/(50 km/h);跨中横截面的声屏障振动要大于其它横截面,且声屏障横梁的振动要比立柱大;提高声屏障的刚度和对箱梁翼缘板增设斜撑均可降低声屏障的振动,且后者的效果更明显。

关键词： 高速铁路   轮轨系统   轮轨关系   研究进展   科学问题  

摘要： 随着我国高速铁路的不断发展和持续建设,轮轨关系基础理论与应用技术研究也取得了显著进步。本文对国内外在轮轨关系研究,特别是轮轨接触疲劳和轮轨周期性磨耗方面所开展的研究工作和取得的研究成果进行了系统的梳理和总结,同时结合我国高速铁路在实际运营过程中出现的轮轨关系问题,指出目前我国高速铁路轮轨关系领域研究的不足和存在的问题,并对未来需要开展的研究工作及其主要的科学问题提出建议。

关键词： 钢轨波磨   高速轮轨接触   瞬态有限元仿真   Pinned-Pinned频率   黏滑振动  

摘要： 考虑轨道—车辆系统耦合振动以及轮轨几何非线性,建立高速轮轨瞬态滚动接触三维有限元模型,利用隐式与显式相结合的方法模拟高速轮轨瞬态滚动接触过程,轮轨接触采用面—面接触算法。基于列车通过频率和钢轨Pinned-Pinned频率,分析非稳态载荷作用下钢轨短波波磨区段轮轨间相互作用以及列车通过频率对波磨区段轨道—车辆系统动态响应的影响。结果表明:在钢轨波磨区段,轮轨瞬态接触力和牵引比随钢轨波磨几何不平顺的变化呈周期性波动,且牵引比与钢轨波磨几何不平顺呈反相位;当列车通过频率与钢轨PinnedPinned频率相近时引起轮轨系统共振,轮轨接触力出现"拍"振特性,在轨枕附近整体振动较大,加速钢轨扣件伤损,而在2个轨枕跨间整体振动较小;在牵引扭矩作用下,轮轨接触存在周期性黏滑振动,轮轨系统共振时,轨枕附近波磨波谷处的钢轨滑动磨损加剧,加速钢轨波磨的发展。