关键词： 地铁线路   曲线半径   轮轨接触   有限元   等效应力  

摘要： 建立曲线段地铁线路的轮轨接触三维有限元模型,研究行车速度、曲线半径、轴重、钢轨超高、轮轨接触位置和摩擦系数等因素对轮轨接触状态的影响,结果表明:钢轨最大等效应力先随行车速度的增加而减小,且一旦行车速度超过设计速度,等效应力就随之增大;改变钢轨的曲线半径和超高不会影响最大等效应力谷值的变化,但轴重的增加会使等效应力的谷值升高;曲线半径和超高的增加或速度的降低,将会导致接触位置为靠近轮缘一侧工况下的钢轨最大等效应力下降,远离轮缘一侧工况下的钢轨最大等效应力上升;不同摩擦系数因数下的钢轨最大等效应力变化不大。

关键词： 轮轨系统   铁路网   质量保障体系   中国工程院院士   金属材料   安全保障体系   组织结构设计   安全部件  

摘要： 铁路高速、重载时代的到来，直接加剧了铁路网中最核心的安全部件系统——轮轨——服役工况的复杂性。国家973计划项目“高速、重载轮轨系统金属材料与服役安全基础研究”团队在中国工程院院士何华武的带领下，以“服役损伤机理一材料成分、组织结构设计和冶金缺陷控制一服役质量测评等安全保障体系”为研究主线，在轮轨材料的疲劳服役损伤演变机制、冶金学理论和高质量保障体系等多个方面取得了一系列的重要进展和成果。

关键词： 制动台   轮轨垂向力   连续测量系统   无线采集   LabVIEW开发  

摘要： 轮轨作用力是评价铁道车辆安全性的主要指标,为开展轮轨黏着系数-滑移率关系的研究,该文针对制动试验台设计一套轮轨垂向力连续测量系统。该系统采用测力轮对的测量方法,首先通过Ansys建立滚轮模型,分析出轮对受垂向载荷作用时应力应变集中位置,确定测点与贴片组桥方式;然后经采集器自身强度与安装紧固件的强度校核计算,选取合适的紧固件,并将经配重后质量相等的无线采集器及电源模块对称安装在轮对上;其次采用Lab VIEW调用动态链接库的方式开发此采集器的控制、采集、存储、计算程序;最后通过动态加载、减载实验验证测量系统的准确性。结果表明:此测量系统数据传输稳定、精确度高,测量误差在±3%以内。

关键词： 轨道断裂   轮轨异常接触   有限单元法   ANSYS  

摘要： 利用有限元程序ANSYS建立有微裂纹的三维实体模型,计算了桥式起重机轨道应力强度因子的大小,结合实验判断钢轨断裂情况。结果表明,轮压最大载荷工作时,随着时间推移轨道表面微裂纹会逐渐发生扩展,扩展积累会造成钢轨的断裂。发生车轮啃轨现象时,裂纹会扩展更加剧烈甚至发生瞬间断裂。

关键词： 城市轨道交通   小半径曲线   大坡道   硬度匹配   磨耗   疲劳裂纹  

摘要： 考虑城市轨道交通小半径曲线、大坡道等复杂线路条件,建立了车辆-轨道动力学模型、磨耗和裂纹萌生预测模型;根据该模型,计算了不同坡度条件下钢轨的表面切向力和磨耗指数,预测了不同硬度的钢轨在大坡道条件下的型面变化、磨耗发展率和裂纹萌生寿命,并提出了城市轨道交通的轮轨硬度匹配建议。结果表明,在城市轨道交通的小半径曲线、大坡道条件下,采用硬度为280 HB以上的钢轨可得到较好的抗磨耗性能和较长的裂纹萌生寿命;钢轨与车轮硬度比应接近,且钢轨硬度应略大于车轮硬度。

关键词： 轮轨耦合单元   赫兹力   轨道不平顺   地震作用   OpenSees  

摘要： 基于轮轨竖向非线性接触关系,提出一种新型通用二维轮轨耦合单元模型,并在有限元OpenSees软件平台上实现。所提单元由轮节点和所有可能与之接触的梁单元节点组成,通过建立和求解关于轮轨作用力的一元三次方程,得到轮轨之间的接触力,计算由轮轨相互作用产生的耦合单元各节点力,定义为单元内力。通过与文献中计算结果对比,验证了该单元模型的准确性和可靠性,基于此模型分析高速列车通过桥梁时在轨道不平顺激励和地震作用下的动力响应。此耦合单元模型易于集成到有限元计算平台中,能与已有的列车模型、轨道和桥梁等模型联合使用,能够考虑轨道不平顺和轮轨脱离等情况,可用来分析复杂竖向车桥耦合系统的动力问题。

关键词： 地铁轮轨力   经验模态分解法   降噪   白噪声  

摘要： 地铁列车轮轨应变信号的采集受到诸多因素影响,存在随机白噪声,准确性较差。对此,提出一种改进的经验模态分解法用以降噪,可提高局部均值求解精度,抑制模态混叠现象。运用该法对地铁列车轮轨应变实测信号进行分析,结果表明:改进经验模态分解法能有效消除轮轨应变信号中随机白噪声的干扰和影响,对有效识别轮轨力真实信号具有重要意义。

关键词： 高速铁路   轮轨关系   道岔   弹条断裂   钢轨波磨  

摘要： 针对高速铁路运营过程中出现的高速道岔直尖轨裂纹、弹条断裂、动车组构架横向加速度报警等典型案例进行研究,分析案例产生的原因,介绍采取的相应对策,阐明研究高速铁路轮轨关系的重要性。研究得出:应通过采取加强钢轨状态检查、加强钢轨养护以保持钢轨良好廓形;大力推广应用钢轨打磨新廓形;积极推广使用60N钢轨等措施改善高速铁路轮轨关系。该研究对进一步加强我国高速铁路轮轨关系维护、确保轮轨关系匹配良好,具有指导意义。

关键词： 黏着力   状态观测算法   轮轨关系   防滑控制  

摘要： 针对列车的制动防滑控制,提出黏着力的在线估测计算方法.因为黏着力不易测量,如何实时监测黏着力大小以便充分利用轮轨黏着是防滑控制的关键.建立了轮对动力学模型,并采用卡尔曼滤波器、扩张状态观测器等,以轴速和车轮等效夹紧力作为可输入量,设计了5种黏着力在线估测计算方法.采用Simulink软件平台,设置了信号噪声污染和传输延迟,并仿真了黏着力不变和黏着力变化两种工况,结果显示5种算法都能对黏着力进行估测,但综合黏着力估测的响应时间和最大误差两个指标来看,非线性扩张状态观测算法对黏着力的估测效果是最好的.最后,采用实测数据,进一步验证了算法对黏着力估测的准确性.

关键词： 高速列车   轮轨   磨耗   维修   寿命  

摘要： 保障良好的轮轨关系对提升电力机车运行的安全性和经济性有重要意义。本文首先分析轮轨关系不良导致的轮轨磨耗问题的危害,然后深入探讨直线路段和曲线路段上轮轨磨耗的具体成因,指出在直线路段轮轨磨耗的主要成因在于由于轮轨不平顺引起的打滑磨损,而曲线路段轮轨内外的高度差、机车行驶速度、曲线半径以及轨距的偏差均会造成轮轨之间不同程度的磨耗。最后,给出了降低轮轨磨耗的建议措施。